SHOM BATHYELLI : le nouveau produit du zéro hydrographique référencé à l'ellipsoïde sur data.shom.fr

La version 1.0 du produit SHOM BATHYELLI "Zéro hydrographique référencé à l'ellipsoïde GRS 80 du RGF93" est disponible au téléchargement sur le site data.shom.fr (avec des spécifications en français et anglais) depuis le 10 décembre 2013. Aucun abonnement n'est nécessaire pour récupérer ces données publiques sous licence "Open data". Le développement et la validation de ce produit s'est notamment appuyé sur les observations marégraphiques.

Présentation du projet BATHYELLI : bathymétrie rapportée à l'ellipsoïde

La cote du zéro hydrographique est définie par le SHOM dans les systèmes de référence altimétriques légaux (décret n°2006-272 du 3 mars 2006) . Ce zéro des cartes marines ainsi que plusieurs niveaux caractéristiques de la mer utiles en hydrographie étaient jusqu'alors diffusés sous forme ponctuelle pour chaque zone de marée (Produit du SHOM Références Altimétriques Maritimes (RAM)). Le projet BATHYELLI vise à générer cette information sous forme de surface continues de référence verticale. De nombreuses applications deviennent ainsi accessibles, du changement de référence pour la continuité terre-mer ou la modélisation hydrodynamique, en passant par le levé bathymétrique directement référencé à l'ellipsoïde, désormais possible à la côte comme au large.

Une application cruciale pour l'hydrographie : le levé bathymétrique référencé à l'ellipsoïde

Cette surface dite « de compensation » permet notamment la réalisation de levé bathymétrique à l'ellipsoïde : il s'agit d'un saut technique important en hydrographie.

Levé classique vs levé bathymétrique rapporté à l'ellipsoïde (Crédits SHOM)

Lors d'un levé, les navires mesurent la hauteur d'eau. Il est nécessaire de retirer à cette mesure brute la marée et la variation due aux effets météorologiques (surcote) pour en déduire la profondeur par rapport au zéro hydrographique : il est souvent indispensable de mouiller un marégraphe pendant la durée du levé.

En réalisant des sondages avec des bateaux équipés de récepteurs GPS/GNSS et en disposant d'un modèle BATHYELLI du zéro hydrographique par rapport à l'ellipsoïde, il n'est plus nécessaire de corriger de la marée et des effets météorologiques pour obtenir les profondeurs !

Limite d'obtention de hauteurs ellipsoïdales fiables

Si auparavant la difficulté résidait dans la détermination de la marée, tout ne devient pas pour autant trivial avec un levé à l'ellipsoïde.

Principales limitations

L'obtention de hauteurs ellipsoïdales fiables y est critique :

des techniques géodésiques de post-traitement cinématique peuvent s'avérer indispensables,
une hybridation avec les données de la centrale d'attitude et de cap du navire est également une source importante d'amélioration.

Premiers retours d'expériences comparatives entre un levé traditionnel et un levé à l'aide de récepteur GNSS

Le SHOM a mené trois expériences de tels levés sur le second semestre 2013 et les résultats provisoires sont encourageants. Sur des fonds supérieurs à cinquante mètres, la différence obtenue entre la bathymétrie par réduction classique et la bathymétrie à l'ellipsoïde s'élève entre :

10 cm au large du Conquet,
jusque 30 cm au large du Cotentin.

Fréquence des mises à jour

Ce produit du SHOM BATHYELLI ZH/ell fera l'objet d'évolutions et d'améliorations : une mise-à-jour annuelle est visée.

Rappel sur les références verticales en mer

Le zéro hydrographique est le niveau de référence des cartes marines et des annuaires de marée. Cette référence en mer est différente de la référence des altitudes portées sur les cartes terrestres (IGN69). Tous les levés bathymétriques (les profondeurs) sont rapportés au zéro hydrographique. Les sondes sont alors comptées positivement vers le bas, à partir de ce zéro.

Références verticales en mer (Crédits SHOM)

Le zéro hydrographique est défini au voisinage du niveau des plus basses mers astronomiques : le marin est ainsi assuré de disposer d'au moins autant d'eau que ce qui est indiqué sur la carte marine.

Deux autres références verticales importantes en hydrographie sont :

le niveau moyen, utilisé notamment pour les modélisations de courants et vagues,
le niveau des plus hautes mers astronomiques, qui participe à la définition du trait de côte.

Les avancées des techniques spatiales ont généralisé une nouvelle référence verticale, l'ellipsoïde, qui est une modélisation mathématique de la planète, utilisée notamment pour exprimer les données de hauteurs obtenues lors de l'utilisation d'un récepteur GPS. Cette référence géométrique présente l'avantage d'être stable (non liée à des niveaux de mer qui peuvent évoluer sur le long terme), précise et accessible partout en mer.

L'OHI recommande de se rapporter à l'ellipsoïde GRS80 associé à l'ITRS, qui constitue le système géodésique le plus précis à l'échelle mondiale. Les surfaces BATHYELLI comportent les références verticales décrites ci-dessus, couvrent la métropole (hors estuaire) et sont référencées dans le système géodésique légal RGF93, réalisation française de l'ITRS.

Lexique

GRS80 : Geodetic Reference System 1980, ellipsoïde associé à l'ITRS
RGF93 : Réseau Géodésique Français 1993

Références

Pour en savoir plus

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