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Cartographie des habitats marins avec Litto3D

  • 1. Développement d’une méthode innovante de cartographie des habitats marins à partir des données Lidar du programme Litto3D Journées Techniques de l’AFHy 2018 Mercredi 24 octobre 2018 Arnaud Abadie et Christophe Viala
  • 2. Seaviews Journées Techniques de l’AFHy 2018 SAS créée en 2015 basée à La Ciotat Christophe Viala : fondateur et président - docteur spécialisé en acoustique sous-marine Arnaud Abadie : ingénieur de recherche – docteur spécialisé en milieux benthiques Marie Lamouret : ingénieure de recherche – doctorante en traitement intelligent des données acoustiques Traitement du signal et modélisation Instrumentation et développement logiciel ACTIVITÉS Mesures au sondeur multifaisceaux (SMF) Photogrammétrie sous-marine ACTIVITÉS
  • 3. Matériel de mesure Journées Techniques de l’AFHy 2018 SMF R2SONIC 2022 Centrale d’attitude I2NS d’Applanix Célérimètre Regroupement sur un support unique Interfaçage informatique Intégration au navire Seaviews One
  • 4. Recherche et innovation Journées Techniques de l’AFHy 2018 Passés Faisabilité couplage SMF et photogrammétrie En cours Mesure de l’activité biologique avec un SMF Application couplage SMF et photogrammétrie pour la cartographie des habitats marins PIA 2 : SACLAF SMF CHAMAP : Cartographie des habitats marins par photogrammétrie PRI PACA : Reconnaissance acoustique des fonds et des habitats littoraux Concours d’innovation : Cartographie des habitats marins et de leur structure Challenges numériques : cartographie des habitats marins à partir des données Litto3D
  • 5. Du SACLAF à BATCLAS Journées Techniques de l’AFHy 2018 Sondeur monofaisceau Sonar à balayage latéral Sondeur multifaisceaux bathymétrique +++ SACLAF SMF Sondeur multifaisceaux + données colonne d’eau Un unique capteur + classification semi- automatiqueTraitement logiciel + = Productivité + Coût - - Précision ++ Détection +++ Évaluation des habitats ++ Fusion Interprétation = Productivité - Coût + Précision - Détection + Évaluation des habitats - Trois capteurs + synthèse humaine
  • 6. Journées Techniques de l’AFHy 2018 Du SACLAF à BATCLAS SACLAF = Système Acoustique de CLAssification des Fonds Aide à l’identification de la nature des fonds grâce à une analyse du signal acoustique de la colonne d’eau reçu Avantages Détection de la végétation marine Information sur la nature du sédiment Limites Faible couverture surfacique Limite de profondeur d’utilisation Besoin d’informations de capteurs supplémentaires Source : TechBoat SACLAF monofaisceau
  • 7. Journées Techniques de l’AFHy 2018 Du SACLAF à BATCLAS Source : Espace des Sciences analyse du signal acoustique dans la colonne d’eau sur chaque faisceau SACLAF multifaisceaux
  • 8. Journées Techniques de l’AFHy 2018 SACLAF multifaisceaux Du SACLAF à BATCLAS 500 m Nord 40 m Nord Détection des herbiers sous-marins et des zones de sédiments Avantages Plus grande profondeur de détection Surface couverte plus importante Limites Couverture seulement autour du nadir Nécessite données « water column » Plages de La Ciotat Avril 2016 Presqu’île de Giens Février 2016
  • 9. Journées Techniques de l’AFHy 2018 Du SACLAF à BATCLAS BATCLAS = Bathymetric Automated Treatment for the Classification of the Seafloor L’indice BATCLAS Analyse automatique des données bathymétriques du SMF pour mettre en évidence le relief sous-marin Avantages Indice à valeur métrique → interprétation facilitée Détection du relief sous-marin à haute résolution Détection des habitats marins Grande couverture surfacique N’utilise pas les données water column Limites Sensible au « nettoyage » des faux échos Bouts de fauchées peu exploitables→limitation de l’ouverture à 120° N’apporte pas d’informations sur la nature du substrat
  • 10. Journées Techniques de l’AFHy 2018 Du SACLAF à BATCLAS BATCLAS = Bathymetric Automated Treatment for the Classification of the Seafloor L’indice BATCLAS Herbiers de posidonie Récifs anti- chaluts Récifs artificiels Roches affleurantes Épave d’avion Baie de La Ciotat – Août 2017 → détection de structures naturelles et artificielles même de petite taille
  • 11. Journées Techniques de l’AFHy 2018 Du SACLAF à BATCLAS L’indice BATCLAS Travaux en cours Identification des limites de détection Définition des paramètres optimaux d’acquisition des données Automatisation du traitement des faux échos des donnes bathymétriques Perspectives d’utilisation Cartographie des habitats marins en couplant BATCLAS avec l’imagerie SMF et la bathymétrie Cartographie de la structure des herbiers sous-marins (posidonie, zostères) Détection des roches coralligène en Méditerranée Détection des structures artificielles (épaves, récifs artificiels)
  • 12. Journées Techniques de l’AFHy 2018 Lidar et BATCLAS Litto3D Données topographiques et bathymétriques du littoral français acquises avec un lidar disponibles librement en ligne Génération d’un modèle numérique de terrain continu entre la terre et la mer Source : SHOM
  • 13. Journées Techniques de l’AFHy 2018 BATCLAS appliqué à Litto3D Utilisation de l’indice BATCLAS sur les données du lidar bathymétrique pour cartographier les habitats marins littoraux Lidar et BATCLAS Objectifs du Challenges numérique : Faisabilité de l’utilisation de BATCLAS sur des données issues de capteurs différents Développement logiciel pour intégration et traitement des données lidar à grande échelle Fusion des données lidar et SMF Application à un cas concret
  • 14. Journées Techniques de l’AFHy 2018 Lidar et BATCLAS Étude de cas Caractérisation du substrat rocheux de la côte palavasienne en Occitanie Données lidar jusqu’à 8 m de fonds Détection de structures rocheuses complexes et de la matte morte de posidonie
  • 15. Journées Techniques de l’AFHy 2018 Lidar et BATCLAS Fusion lidar-SMF Complément SMF R2Sonic 2022 en limite de portée du lidar bathymétrique Continuité des structures lidar/SMF Bonne discrimination roche/sédiments Nécessite des vérités terrain pour distinction roche/matte
  • 16. Journées Techniques de l’AFHy 2018 Conclusions BATCLAS SMF Algorithme de détection automatique du relief sous-marin haute résolution Grande couverture surfacique Ne nécessite pas de données « water column » Indice métrique Détection des habitats marins Détection des structures artificielles BATCLAS lidar Données librement accessibles Permet des détections identiques au SMF Analyse à très grande échelle spatiale Bonne complémentarité avec les levés SMF Travaux en cours… Densité des herbiers Traitements automatisés des faux échos Dureté SMF Test BATCLAS lidar en baie de Calvi/baie de La Ciotat
  • 17. Journées Techniques de l’AFHy 2018 MERCI DE VOTRE ATTENTION ! N’hésitez pas à nous contacter abadie@seaviews.fr viala@seaviews.fr