On the use of SWOT altimetry data for monitoring coastal hydrodynamics

Satellite altimetry has proven highly effective for monitoring sea surface variability in open oceans and continental shelves, yet its extension to nearshore environments remains challenging. Within the framework of the Surface Water and Ocean Topography (SWOT) wide-swath interferometric mission, this study evaluates SWOT’s capability to retrieve coastal Sea Surface Heights (SSH) and Significant Wave Heights (SWH) in the English Channel along the UK and French coasts. SWOT 1-day Cal/Val and 21-day Science Orbit data were validated against in-situ records from 16 tide gauges and 10 wave buoys between March 2023 and July 2024, encompassing five energetic storm events. Results indicate that SWOT-derived SSH and SWH exhibit strong consistency with in-situ measurements, demonstrating high accuracy (mean RMSE ≈ 0.9), precision (mean STD ≈ 0.85), and a robust correlation (~0.95). Agreement is influenced by the spatial offset between SWOT tracks and sensor locations, as well as by complex bathymetric and topographic conditions. A benchmarking analysis with coastal wave buoys further demonstrates reliable SWOT wave estimates within ~ 3–4 km of the shoreline and at depths of ~ 8–12 m. This finding underscores SWOT’s potential for monitoring shallow-water hydrodynamics and for improving the fidelity of regional and local coastal numerical models.

E.I. Turki, M.S. Islam, C. Lopez Solano, E. Salameh, M. Domingues, T. Mendoza, L. Aouf, L. Froideval, D. Gutierrez Barcelo, B. Laignel, A. Carbonniere, F. Frappart - International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation

Date de sortie 29/11/2025

doi.org/10.1016/j.jag.2025.104982

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Utilisation des données marégraphiques pour valider l’altimétrie SWOT en zone côtière

La mission SWOT (Surface Water and Ocean Topography), lancée en décembre 2022, fournit pour la première fois des mesures bidimensionnelles haute résolution du niveau de la mer et de la houle. L’article de Turki et al. (2025) évalue la performance de SWOT dans la Manche, en comparant ses observations aux réseaux côtiers existants.

Les marégraphes jouent ici un rôle essentiel : ils constituent la référence pour valider les mesures satellitaires de Sea Surface Height (SSH). Seize stations marégraphiques françaises et britanniques ont été mobilisées, couvrant des environnements variés (ports, estuaires, zones rocheuses). Ces séries, acquises toutes les 10 à 15 minutes, ont permis de confronter directement les données SWOT aux observations in situ lors de cinq tempêtes majeures (Mathis, Noah, Ciaran, Karlotta, Pierrick).

Principaux résultats

  • Les mesures SWOT de SSH présentent une forte cohérence avec les marégraphes (RMSE ≈ 0,9 m ; R² ≈ 0,95).
  • La précision dépend de la distance entre la trace SWOT et la station marégraphique (de 4,7 km à Newhaven à 39 km à Portsmouth).
  • Les marégraphes permettent de documenter les variations fines du niveau marin en zone côtière, confirmant la capacité de SWOT à restituer les surcotes lors des tempêtes.
  • L’association marégraphes–SWOT offre une vision complémentaire : les premiers garantissent la continuité temporelle, le second apporte une couverture spatiale inédite.

Apport des observations marégraphiques

  • Mise en valeur du rôle des réseaux marégraphiques REFMAR et BODC comme socle indispensable pour la validation satellitaire.
  • Confirmation que les marégraphes restent la référence absolue pour l’observation du niveau de la mer en zone côtière.
  • Complémentarité entre observations in situ et altimétrie SWOT, ouvrant la voie à une meilleure anticipation des événements extrêmes.

Conclusion

L"article démontre que les marégraphes sont indispensables pour valider et fiabiliser les nouvelles observations satellitaires SWOT. Leur intégration dans les protocoles de calibration et validation confirme leur rôle central dans la surveillance du littoral et la gestion des risques côtiers.

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