Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
1
Défi golfe de Gascogne
Synthèse des développements technologiques
Jean François Cadiou, DominiqueChoqueuse, Chantal Compère, LaurentDelauney, Dominique Festy, Philippe Marchand, Claude Marchalot, FabriceMarchese, Carla Scalabrin, Verena Trenkel,
Colloque golfe de Gascogne, Brest, 22-24 mars 2005
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
2
En novembre 2001, le défi Golfe de Gascogne démarrait sur le constat « qu’il importait de disposer d’observations nombreuses et de bonne qualité «pour franchir un pas dans la compréhension du fonctionnement de l’écosystème » …
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
3
et un ensemble d’actions étaient décidées:Projet technologie Golfe de Gascogne
• Pour améliorer la couverture des mesures hydrologiques disponibles dans le Golfe de Gascogne, jugée largement insuffisantes ,
• Pour augmenter la durabilité des mesures effectuées par les quelques équipements fixes déjà en place (réseau des îles) ,
• Pour compléter les observations acoustiques effectuées lors des campagnes halieutiques,
• Pour tirer parti des méthodes visuelles,
• Pour améliorer et organiser l’accès aux données.
D’autres actions décidées dans ce cadre ou ailleurs étant par ailleurs menées
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
4
Pour améliorer la couverture des mesures hydrologiques
Le développement d’un nouveau profileur, le PAGODE
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
5
Profileur Autonome Côtier
• Réaliser automatiquement des profils en un point fixe, durant plusieurs mois.
• Mesurer T et S et pouvoir embarquer des capteurs supplémentaires.
• Être opérationnel en n’importe quel point du plateau continental.
• Être programmable pour répondre aux besoins de l’utilisateur et lui restituer les mesures à distance.
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
6
Profileur PAGODE
• Réalisation de profils PTS à 1/100e de résolution restituée.
• Fréquence de profil : de 1/heure à 1/15jours.• Échantillonnage vertical tous les mètres.• Atterrissage sur le fond entre 2 profils
réduction du risque de dérive.
• Transmission et localisation par ARGOS.• Synchronisation des profils sur les passages
satellitesréduction du temps de présence en surface.
• Plongée jusqu ’à 400 m.
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
7
Démonstration fin 2003
• 28 profils réalisés par 60 m de fond au sud de Belle-Ile.
• Fréquence : 18 heures.• Dérive inférieure à 4 km.
0
10
20
30
40
50
60
11 13 15 17 19 21
Temperature en °C
Pres
sion
en
dbar
s
03/09 à 15h38 05/09 à 03h4405/09 à 21h43 08/09 à 21h1714/09 à 04h12 16/09 à 09h54
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
8
Développements en cours
• Plus de 600 profils à 200 m :moins de 40 €/profil.
• Récupérable et Rechargeable :jusqu ’à 7 ans de fonctionnement.
• Jusqu ’a 3 ensembles capteurs supplémentaires.
• Moins de 20 kg.• Métrologie IDRONAUT :
résolution intrinsèque de 1/1000e.
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
9
Pour augmenter la durabilité des mesures
La chloration localisée
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
10
Local chlorination biofouling protectionFor Coastal Instruments
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
11
Local chlorination biofouling protectionFor Coastal Instruments
Unprotected Protected
Conductivity MeasurementConductivity Measurement133 days 133 days June June -- October 2003 October 2003 St Anne Portzic BrestSt Anne Portzic Brest
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
12
Local chlorination biofouling protectionFor Coastal Instruments
Unprotected
Protected
Turbidity MeasurementTurbidity Measurement56 days duration 56 days duration March March -- May 2004 May 2004 Mt St Michel BayMt St Michel Bay
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
13
Local chlorination biofouling protectionFor Coastal Instruments
Conductivity Measurement Conductivity Measurement -- TPS35 Micrel InstrumentTPS35 Micrel Instrument133 days 133 days June June -- October 2003 October 2003 St Anne Portzic BrestSt Anne Portzic Brest
Ifremer (FR) L.Delauney V.Lepage D.FestyIfremer (FR) L.Delauney V.Lepage D.Festy
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
14
Pour compléter les observations
Tirer parti des méthodes visuelles
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
15
Tirer parti des méthodes visuelles
Objectifs• Définir les conditions techniques
et les outils les plus efficaces• Cerner les domaines d’applicationMéthodes et outils testés• Vidéo avec Victor 6000 (ROV)• Vidéo avec Merlin
(engin tracté)
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
16
Vidéo sur ROV: campagne Vital ‘02Configuration• Caméra (Couleur) frontale pour comptage• Caméra autofocus (N/B) et lasers pour mesures
de taille
BilanAvantages• Navigation précise • Capacité de mensurations in situ
– Caméra autofocus: petits poissons, de près– Lasers: espèces peu réactives (contrainte de
perpendicularité)Limitations• Taille du champ de vision en 3D mal mesurée• Avancement contre courant > 2nds impossible • Perturbations induites par la lumière et l’intrusion• Système lourd
Résultats voir poster et film
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
17
Vidéo sur Merlin: campagne Mertail ’04
Configuration• Caméra (couleur) verticale (avec laser) pour
benthos• Caméra stéréo (N/B) frontale pour poissons démersaux
BilanAvantages• Système léger • Caméra verticale efficace pour benthos
(dont langoustines)• Eclairage puissant et caméra rapide
(indispensables pour avoir des images nettes sur un engin mobile)
Limitations• Bonne visibilité (> 2 m) nécessaire pour caméra
stéréo• Pas de navigation fine, distance du fond variable Résultatsvoir film
Lasers
15 cm
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
18
Conclusions
Potentiel de la vidéo pour échantillonnage à petite échelle
– Relations espèce-habitat– Distribution/abondance– Comportement individuel
Contraintes techniques– Turbidité– Plateforme (concilier un outil léger et une
navigation fine)– Caméra (couleur pour identification)– Vidéogrammétrie/ lasers pour mesures
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
19
Pour compléter les observations acoustiques -1
Intégrer un sondeur sur un AUV moyen porteur
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
20
Les AUVs et l’Halieutique
• 1999 – Fernandes et Brierley, AUTOSUB-1 et sondeur EK-500, détection des bancs de hareng.
• 2001 – Brierley et al., AUTOSUB-2, observation des couches de krill sous la banquise.
• 2003 – Doolittle et Patterson, Fetch-class AUV, comptage des requins avec sonar latéral en baie de Cheasepeake.
• 2004 – Ifremer, Asterx et sondeur EK-60, détection des bancs d’anchois en Méditerranée.
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
21
Les AUVs et l’Halieutique
Plate-forme NAVIREContrainte:• Zone aveugle proche de la
surface• Comportement d’évitement
Plate-forme AUVPerspective:• Distance d’observation
optimisée• Faible niveau de bruit rayonné
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
22
Les AUVs et l’Halieutique
Plate-forme NAVIREContrainte:• Portée limite de détection• Résolution horizontale non-
optimisée• Zone d’ombre acoustique
proche du fond
Plate-forme AUVPerspective:• Distance capteur-cible
optimisée en fonction:– Portée limite– Résolution horizontale– Diminution de la zone
d’ombreN. Diner
N. Diner
Simulateur OASIS
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
23
Les AUVs et l’Halieutique
Plate-forme AUVPerspective:
• Stabilité • Améliorer la précision
• Zones inaccessibles
Plate-forme NAVIREContrainte:
• Influence de l’état de la mer:– Atténuation– Roulis et tangage
• Couverture spatiale
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
24
Charge Utile d’Acoustique Halieutique pour AUV ASTERx
• 2 sondeurs ER-60: 70 et 200 kHz• Opération en mode autonome avec changement possible des
paramètres d’acquisition en cours de plongée
• Synchronisation avec les équipements acoustiques de l’AUV
Immersion AUV30 m
Echogramme navire
Surface
Fond
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
25
Campagnes réalisées dans le cadre du Défi Golfe de Gascogne
ALLEGRO-05R.V. HeinckeMars 2005
ETAUVHALN.O. ThaliaJuin 2004
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
26
Pour compléter les observations acoustiques -2
Tirer parti des observatoires et stations de fond
L. Bergé, R. Berric,L. Bergé, R. Berric, D. Choqueuse, N. Diner, B. Forest, D. Choqueuse, N. Diner, B. Forest, M. Peleau, L. Riou, C.Scalabrin, G. VeronM. Peleau, L. Riou, C.Scalabrin, G. Veron
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
27
ObjectifMettre au point une instrumentation acoustique et les traitements afférents pour équiper des stations fixes dans le Golfe de Gascogne pour:
– Permettre l’observation des cycles saisonniers,– Affiner les connaissances sur le comportement
des poissons,– Apporter la continuité temporelle aux
observations ponctuelles actuellement réalisés par des navires
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
28
Pré-étude 2003Après essais concluant quant à l’intérêt de sondeurs visant à
l’horizontal (Exacha), une étude a été réalisée: • Alimentation
– câble téléphonique– câble– flotteur de surface (MAREL)– station autonome– ...
• Transfert des données– câble– partiel par liaison acoustique (ASSEM)– stockage au fond– ...
• Multiplexage des bases
Points durs: consommation, flux de données, coût cablage
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
29
Projet REBOUC• Contexte: demande de l’association Landes Récif relayée par G
Véron et P Prouzet• Suivi des agrégations d’espèces halieutiques aux abords d’un
récif artificiel côtier• Financement IFOP obtenu, projet de 600 K€
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
30
Projet REBOUC
1
2
3
45
6
7
1
150 mètres
100 mètres
125 mètres
125 mètres
125 mètres
Zone de Soustons – Vieux-boucau, immersion à partir du 15 août 2001 sur les emplacements 1 (au centre ) 2,3,4,6,7.d’environ 110 m3 L’emplacement N° 5 immergé en avril 2002, est constitué de 160 modules d’un m3 de fabrication spéciale
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
31
Configuration retenue
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
32
Station fixe proto : expérimentation de Ste Anne BrestStation fixe proto : expérimentation de Ste Anne Brest
ER60/120 kHz, encapsulé en coffretER60/120 kHz, encapsulé en coffret étanche avec:étanche avec:••2 transducteurs (+ multiplexeur): 2 transducteurs (+ multiplexeur):
7°x7° et 2.5°x10°, 7°x7° et 2.5°x10°, ••Sondage horizontalSondage horizontal••Sonde # 10 mSonde # 10 m••Liaison terre pour alimentation etLiaison terre pour alimentation et
récupération donnéesrécupération données••Fonctionnement en continu avec choix Fonctionnement en continu avec choix
manuel de l’un des transducteursmanuel de l’un des transducteurs
Manip Manip ““sous contrsous contrôôlele”” depuis Sept. 2004 pour depuis Sept. 2004 pour prprééciser portciser portéée efficace, consommatione efficace, consommationéénergnergéétique, cadence et frtique, cadence et frééquence optimalesquence optimalesde tir, de tir, ……..
Schéma installation Ste AnneSchéma installation Ste Anne
Portée attendue selon sonde et directivité:Portée attendue selon sonde et directivité:Sonde: 10 15 20 25 30Sonde: 10 15 20 25 30Téta 7°: 45 75 106 136 166Téta 7°: 45 75 106 136 166Téta 2°5: 59 98 138 177 217Téta 2°5: 59 98 138 177 217
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
33
Station fixe Récif : expérimentation de Ste Anne Brest en 7°x7°Station fixe Récif : expérimentation de Ste Anne Brest en 7°x7°Les 06Les 06--07/10/2004 : écrans de 15 min07/10/2004 : écrans de 15 min
19h25: situation de nuit 19h25: situation de nuit échos sur poissons disperséséchos sur poissons dispersés
18h30: transition jour => nuit18h30: transition jour => nuitdislocation des bancs de poissonsdislocation des bancs de poissons
17h0017h0015h00 T.U.15h00 T.U.
Echo de surfaceEcho de surface
Bancs de poissonsBancs de poissons
Pleine mer:Pleine mer:portée # 90 mportée # 90 m
Basse mer:Basse mer:portée # 50 mportée # 50 m
Echo de surfaceEcho de surface
Analyse TS Analyse TS sursur
échos simpleséchos simples
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
34
Blocs de batteries
Sondeur encapsulé3 transducteurs
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
35
En conclusion
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
36
En conclusion, le défi Golfe de Gascogne a été facteur d’impulsion pour la technologie
• Le Pagode: faisabilité démontrée, les deux premiers prototypes bientôt utilisables
• La durabilité par chloration localisée: tests globalement concluant, sera mis en œuvre sur le réseau des îles, qui devrait transmettre ses mesures en temps réel
Le Centre de données « Coriolis côtier » (OCO) sera prêt à en accueillir les données (comme celles de RECOPESCA et de la compilation « hydrologie Gascogne »)
• La station acoustique fixe: expérimentation concluante et première implantation prévue. Innovante et extensible: même dilemme que les autres observatoires fonds de mer quant au cablage,
• Les AUVs en acoustique: une amélioration de la couverture mais aussi de la qualité de l’observation
• Les méthodes visuelles: intérêt et conditions d’utilisation précisés, différentes plateformes possibles
Colloque golfe de Gascogne, Brest, 22-24 mars 2005
Sém
inai
re G
olfe
de
Gas
cogn
e, 2
2-24
mar
s 20
05Pr
ojet
Tec
hnol
ogie
37
Merci de votre attention
Les 21 pages du texte intégral de cette communication sont disponible sur le site du
défi Golfe de Gascogne