Les références de hauteur

Observer le niveau de la mer et utiliser ces mesures de hauteur d'eau pour déterminer plusieurs références de hauteur : c'est l'une des applications hydrographiques fondamentales de la marégraphie pour réduire par exemple les sondes à une même référence verticale, le zéro hydrographique.

Pour mesurer les hauteurs d'eau il faut fixer une référence, a priori arbitraire, mais qui doit posséder deux qualités fondamentales

  • Elle doit être reconnue sans ambiguïté, ce qui signifie que lorsqu'on donne une hauteur on sait à partir d'où elle a été mesurée ;
  • Elle doit posséder un caractère permanent ce qui implique qu'elle soit définie précisément ou qu'elle soit positionnée par rapport à des repères durables.

Mire positionnée sur un repère de nivellement - Observatoire marégraphique de l'Ile d'Aix (Crédits SHOM, Nicolas Pouvreau, mars 2010) Cliquez sur l'image pour l'agrandir

 

Problèmes liés au choix et à la localisation de réfèrences verticales

Le choix et la réalisation des références verticales ainsi que leur cotisations relatives constituent des problèmes fondamentaux en hydrographie.

Ces problèmes sont traditionnels, mais les technologies nouvelles, liées essentiellement aux observations satellitales et à l'évolution des moyens informatiques modifient profondément la façon de les aborder.

Les systèmes de positionnement GPS / Glonass / Galileo, l'altimétrie, la reconnaissance par toute la communauté géodésique d'un système unique de référence internationale, l'ITRF, la détermination du champ global de gravité de la Terre avec une résolution spatiale toujours meilleure, ainsi que le développement des modèles hydrodynamique de plus en plus performants, amènent à considérer de nouveaux systèmes de référence.

Cependant, les systèmes traditionnels demeurent, et il est nécessaire de pouvoir coter précisément ces référentiels les uns par rapport aux autres.

 

Schéma récapitulatif des niveaux de marée (cas des marées semi-diurnes). Figure extraite du produits RAM 2011, SHOM - Cliquer sur la figure pour l'agrandir.

 

Quelques niveaux marins caractéristiques en France

En France, certains niveaux marins caractéristiques servent de référence pour les mesures de hauteur comme :

 

Niveau moyen de la mer à Marseille

Tout d'abord « le niveau moyen de la mer à Marseille » à la fin du XIXe siècle définit la référence pour un zéro officialisé le 13 janvier 1860 appelé « zéro Bourdaloué » ou zéro du Repère fondamental français du Nivellement.

Il a été transporté par nivellement géométrique (niveau à bulle) pour le nivellement général de la France. De 1857 à 1970, trois réseaux de nivellement se sont succédés : les réseaux Bourdaloué, Lallemand et IGN 69.

 

Repère fondamental scellé dans la cave de l'observatoire marégraphique à Marseille (Crédits LIENSs, Nicolas Pouvreau, juin 2004) Cliquer sur la figure pour l'agrandir.

 

L'altitude du repère fondamental a été fixée par la moyenne des observations marégraphiques réalisées à Marseille entre 1885 et 1897. Le repère fondamental est un rivet de platinium scellé dans le bâtiment abritant toujours le marégraphe totalisateur à l'Anse Calvo.

 

Niveau des plus basses mers

Le niveau des plus basses mers (depuis Beautemps-Baupré en 1838, « père » de l'hydrographie moderne) est en principe celui de la cartographie marine française. Mais quelques difficultés sont apparues à cause des imprécisions des déterminations anciennes, et de l'évolution séculaire du niveau de la mer.

 

Zéro hydrographique

Le zéro hydrographique est défini en France comme étant « le niveau de la plus basse des basses mers astronomiques ».

En un lieu donné, dans les zones placées sous la responsabilité de la France, les hydrographes se sont toujours efforcés de choisir le zéro hydrographique de telle façon que la hauteur d'eau disponible pour le navigateur soit toujours au moins égale à la profondeur portée sur les cartes.

Exploitées à partir de 1838 par Beautemps-Baupré, coordonnées par le Service Hydrographique de la Marine et publiées dans le Pilote français, les observations ont permis d'établir dans nos ports la situation des zéros de réduction des sondes.

Ces zéros, définis anciennement, sont toujours actuellement adoptés pour les cartes marines françaises sauf pour certaines zones :

  • abords de Brest et de Saint-Nazaire ;
  • golfe du Morbihan

pour lesquels respectivement au 1er janvier 1996 et au 1er janvier 2003 des corrections ont été apportées pour corriger des écarts importants entre le niveau des plus basses mers astronomiques et le zéro hydrographique historique.

 

Plaquette d'information parue en 2005 pour expliquer la modification du zéro hydrographique aux abords de Brest et aux abords de Saint-Nazaire Cliquer sur la figure pour l'agrandir.

 

Définition du zéro des cartes ailleurs dans le monde

Diverses autres définitions du zéro des cartes sont utilisées par les services hydrographiques étrangers comme :

  • le niveau des basses mers inférieures moyennes (Etats-Unis)
  • les basses mers moyennes de vive-eau (Allemagne)
  • la moyenne des plus basses mers de vive-eau de chaque mois (Pays-Bas)
  • la moyenne des plus basses mers de vive-eau se produisant tous les six mois (Indonésie)
  • la basse mer de vive-eau « des Indes » (Inde, Japon…) : niveau moyen diminué de la somme des amplitudes des quatre principales composantes de la marée.

 

Depuis 1996, l'Organisation Hydrographique Internationale (OHI) recommande, pour harmoniser les cartes marines, l'utilisation du niveau des plus basses mers astronomiques (PBMA) c'est-à-dire la norme utilisée en France depuis plus d'un siècle et demi

 

Pour en savoir plus

Références

  • Wöppelmann G., S. Allain, P. Bahurel, S. Lannuzel et B. Simon (2011). Zéro hydrographique : vers une détermination globale. Annales hydrographiques 2011, 6ème série, volume 8, n° 777, ISSN : 0373-3629.
  •  La Marée - La marée océanique et côtière - Bernard Simon. Editeur Institut océanographique, 2007, 434pp.

 

 

Dernière mise à jour de la page : 12/06/2013