PHYSALIA : HYdrographic Platform for the Altimetric Monitoring of the Coastline
PHYSALIA : Plateforme HYdrographique pour la Surveillance Altimétrique du LIttoral
Résumé
Although the use of tide gauges is still the commonly used technique for measuring sea level at the coast, several experiments have shown the interest of GNSS buoys applied to this use, especially in areas where the use of traditional tide gauges is made difficult. This solution is theoretically expensive, as it uses expensive GNSS receivers, but this is without counting on the arrival of low-cost hardware and Open Source software. PHYSALIA buoys bring a concrete solution to the deployment of reliable and scalable instruments, while limiting development and use costs. The buoys are built around a 3D printed central plate, three arms equipped with floats and a weighted keel. This configuration provides excellent stability while allowing easy transport with a total weight per device of around 7 kg.
PHYSALIA buoys open new perspectives for the study of sea level and coastal marshes and especially for monitoring purposes. Their low cost and good performances will favor a multiplication of devices and massive deployments allowing the use of GNSS buoys for dynamic topography studies at fine spatial scales.
These instruments are used in the Marmor project, which aims to deploy within the French seismological and geodetic network Résif an instrumental network at sea to complement those deployed on land since 2011.
Résif is a national research infrastructure dedicated to the observation and understanding of the structure and dynamics of the Internal Earth. Résif is based on high-tech observation networks, composed of seismological, geodetic and gravimetric instruments deployed in a dense manner throughout France. The data collected make it possible to study with high spatial and temporal resolution the deformation of the ground, surface and deep structures, seismicity on a local and global scale and natural hazards, and more particularly seismic events, on French territory. Résif is part of the European (Epos - European Plate Observing System) and global systems of instruments used to image the Earth's interior as a whole and to study many natural phenomena.
Bien que l’utilisation des marégraphes reste encore la technique couramment utilisée pour la mesure du niveau de la mer à la côte, plusieurs expériences ont montré l’intérêt des bouées GNSS appliquées à cet usage, notamment dans des zones où l'utilisation de marégraphes traditionnels est rendue difficile. Cette solution est en théorie onéreuse, car utilisant des récepteurs GNSS coûteux, mais c'est sans compter sur l'arrivée des matériels à faibles coûts et des logiciels Open Sources. Les bouées PHYSALIA apportent une solution concrète au déploiement d’instruments fiables et évolutifs, tout en limitant les coûts de développement et d’utilisation. Les bouées sont construites autour d’une platine centrale réalisée en impression 3D, trois bras équipés de flotteurs ainsi que d’une quille lestée. Cette configuration leur apporte une excellente stabilité tout en permettant un transport aisé avec une masse totale par dispositif avoisinant les 7 Kg.
Les bouées PHYSALIA ouvrent de nouvelles perspectives pour l’étude du niveau de la mer et des marais littoraux et notamment pour des usages de surveillance. Leur faible coût et bonnes performances favoriseront une multiplication des dispositifs et des déploiements massifs permettant l’usage des bouées GNSS pour des études de topographie dynamique à fine échelle spatiale.
Ces instruments sont utilisés dans la cadre du projet Marmor, qui vise notamment à déployer au sein du Réseau sismologique et géodésique français Résif un réseau instrumental en mer pour compléter ceux déployés à terre depuis 2011.
Résif est une infrastructure de recherche nationale dédiée à l’observation et la compréhension de la structure et de la dynamique Terre interne. Résif se base sur des réseaux d’observation de haut niveau technologique, composés d’instruments sismologiques, géodésiques et gravimétriques déployés de manière dense sur tout le territoire français. Les données recueillies permettent d’étudier avec une haute résolution spatio-temporelle la déformation du sol, les structures superficielles et profondes, la sismicité à l’échelle locale et globale et les aléas naturels, et plus particulièrement sismiques, sur le territoire français. Résif s’intègre aux dispositifs européens (Epos - European Plate Observing System) et mondiaux d’instruments permettant d’imager l’intérieur de la Terre dans sa globalité et d’étudier de nombreux phénomènes naturels.
