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françaises,obtenuespardesobservations
longues, régulières et continues à partir
des marégraphes et des techniques de
géodésie spatiale.
«Sonel a été créé en plusieurs étapes à
partir de l’année 1999», explique Alain
Coulomb, chef du département des
réseaux matérialisés au service de
géodésie et nivellement de l’Institut
national de l’information géographique
et forestière (IGN). «Sa mise en place
progressive sur une quinzaine d’années a
été favorisée à la fois par l’évolution des
techniques et par une meilleure identifi-
cation des besoins en matière d’étude des
tendances à long terme de l’évolution du
niveau de la mer.» Alors que les inquié-
tudes sur l’impact des changements
climatiques se dessinaient, l’essor des
techniquesspatialesd’observationoffrait
enfin l’opportunité d’accéder à une
Les géomètres-experts en ont
conscience: l’amélioration de la
qualité métrologique des mesu-
res du niveau de la mer peut s’avérer
cruciale aussi bien pour la communauté
scientifique (climatologues, météoro-
logues, topographes...) que pour les
aménageurs et autres bureaux d’études
qui interviennent sur le littoral. C’est
pourquoi ils ont mis en place l’opération
exceptionnelle de mesures des maré-
graphes de France le 7 mai 2016 (lire
l’encadré ci-contre). Mais ce constat
avait aussi conduit à la formation du
Système d’observation du niveau des
eaux littorales, Sonel, qui s’appuie sur
l’expertise de plusieurs organismes
scientifiques (l’IGN, le Shom et le CNRS
par l’intermédiaire des universités de La
Rochelle et de Toulouse) pour fournir
des données sur le niveau des mers
XX • Géomètre n° 2135 • avril 2016
Grâce à la mutualisation
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d’observation du niveau
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donne des informations
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ronnement. Le réseau sera
particulièrement concerné
par les mesures des
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MARIELLE MAYO
Horizons
Sonel surveille
meilleure précision en couplant les
mesures des niveaux relatifs (par rapport
àunrepèrefixesurlelittoral)offertespar
les marégraphes à des mesures géodé-
siques de niveaux absolus et de déplace-
ments verticaux de la croûte terrestre.
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Quels sont les facteurs qui l’influencent?
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La réponse à ce type de questions
dépend de l’acquisition de longues séries
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marin. «Le rôle de Sonel est de fournir à
ses utilisateurs les meilleures observations
du niveau marin, mais aussi de proposer
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Coulomb.
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Chacun des membres fondateurs appor-
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phique et océanographique de la marine
(Shom) gère la plupart des marégraphes
français, historiquement utilisés pour
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référent national pour l’observation du
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Géomètre n° 2135 • avril 2016 • XX
Horizons
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7 mai: coopération avec l’OGE
Le 7 mai 2016, à l’occasion des soixante-dix ans de leur Ordre, les géomètres-
experts vont effectuer une campagne de mesures sur la plupart des soixante-trois
marégraphes de France, départements d’outre-mer compris(1).
Cette campagne de mesures GNSS simultanées a suscité un vif intérêt au sein du
réseauSonel.«La force de frappe de la profession des géomètres-experts va permettre
des mesures simultanées sur les marégraphes installés sur les côtes des deux bassins
marins métropolitains; cela n’avait jamais été fait!», précise Alain Coulomb. Le
scientifique espère que les mesures cibleront en priorité les marégraphes non
équipés de stations permanentes. Elles pourront être exploitées pour le nivel-
lement, notamment pour préciser la dénivellation entre la Méditerranée et
l’Atlantique –on estime aujourd’hui qu’à Marseille, la Méditerranée est plus
basse de 15cm par rapport à l’ensemble de la façade atlantique. La coopération
envisagée comprend le choix des marégraphes d’intérêt (une quarantaine) et la
fixation des spécifications sur les modalités d’observation, l’ouverture éventuelle
des marégraphes aux géomètres-experts, l’apport de l’IGN aux calculs scienti-
fiques ainsi que la coordination des différents services de communication.
(1) Lire Géomètre n°2134, mars 1016, page 6.
Installation d’une
station GNSS perma-
nente au marégraphe
de Dieppe.
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T.DONAL(IGN)
ne, permet d’assurer la continuité des
données sur 130 ans. «Pour mieux
évaluer les tendances à long terme, nous
essayons de créer des séries plus longues
–sur plus de quarante ou cinquante ans–,
éventuellement à partir de plusieurs
installations marégraphiques proches, ce
qui implique de scanner les marégrammes
et de recaler les données dans le temps»,
explique Alain Coulomb. Cela a par
exemple été fait en Charentes.
Le bureau exécutif se réunit plusieurs fois
par an afin de fixer les orientations de
l’action de Sonel. Il s’agit notamment de
déterminer quels marégraphes vont
bénéficier de l’installation de stations
GNSS permanentes et de mesures de
nivellement. «Nous en équipons chaque
année cinq à six», indique l’ingénieur de
l’IGN. Par ailleurs, grâce à l’acquisition
par l’IGN d’un second gravimètre absolu
–le Shom en possédant également un–,
des mesures complémentaires de gravi-
métrie (intensité de la pesanteur) pour-
raient être proposées. Utiles pour
surveiller et comprendre les mouvements
verticauxdeséquipements,ellesdevraient
s’avérer riches en enseignements dans les
départements d’outre-mer,notamment à
La Réunion, où ceux-ci sont très impor-
tants en raison de l’activité sismique. On
l’aura compris, beaucoup d’incertitudes
restent encore à lever...
(1) http://data.shom.fr/#donnees/refmar
(2) www.sonel.org
(3) Global sea level observing system.
(4) Responsable, dans les pays nordiques notam-
ment, de la lente remontée de l’écorce terrestre
libérée du poids de la glace.
séries de données transmises aux experts
afin de rédiger des rapports pour préparer
la Cop21», ajoute-t-il. Un enjeu essentiel
est de parvenir à réduire les fourchettes
d’incertitudes des différents scénarios
d’élévation du niveau de la mer donnés
par les modèles climatiques.
Ladifficultétientnotammentàlagrande
variabilité du niveau marin dans le
temps et dans l’espace ainsi qu’à la
méconnaissance des mouvements verti-
caux des socles rocheux sur lesquels sont
installés les marégraphes,qui devrait être
levée grâce aux observations géodé-
siques. «De nombreux paramètres inter-
viennent, tels que les phénomènes météo-
rologiques extrêmes, les variations de
température ou de pression, l’activité
sismique, le rebond post-glaciaire(4), etc. Il
faut aussi tenir compte des modèles de
marées, les observatoires étant susceptible
de bouger de façon conséquente sous
l’influence de masses d’eau, en particulier
sur la façade atlantique: du fait de la
surcharge océanique, la position verticale
de celui de Brest varie chaque jour de plus
de dix centimètres!»
Outre la collecte en continu des mesures,
Sonel assure la surveillance du fonction-
nement et de la stabilité des instruments
et fournit des produits spécifiques
répondant à un grand nombre d’usages:
niveaux moyens journaliers, mensuels et
annuels, mouvements verticaux des
sites, estimation de l’élévation du niveau
des mers... Un accent particulier est mis
sur la valorisation de données anciennes.
A Marseille, le marégraphe mécanique,
qui fonctionne toujours simultanément
avec le marégraphe numérique moder-
XX • Géomètre n° 2135 • avril 2016
permanent Ronim et de la base de
données marégraphiques Refmar(1).
«Le marégraphe de Marseille, référence
des altitudes terrestres en France conti-
nentale, est le seul à être géré par l’IGN»,
note le spécialiste. L’IGN, qui se charge
des observations GNSS, rattache les
repères de référence des marégraphes
aux références nationales et internatio-
nales. Il poursuit l’installation des
stations GNSS permanentes, de nom-
breux marégraphes n’étant pas encore
équipés. Son implication dans diffé-
rentes activités géodésiques (RGP,
système international Doris, projet de
couverture mondiale GNSS Regina)
permet de colocaliser des marégraphes
dans le monde entier avec les stations de
ces différents réseaux.
«L’université de Toulouse, par l’intermé-
diaire du laboratoire d’études en géophy-
sique et océanographie spatiale (Legos) de
l’observatoire Midi-Pyrénées apporte son
expertise sur les questions de marégraphie
en conditions extrêmes et milieu polaire,
en métrologie de la mesure et en altimétrie
spatiale»,précise Alain Coulomb.Quant
au laboratoire Littoral, environnement
et sociétés (Lienss),rattaché à l’université
deLaRochelle,iltraitelesmesuresGNSS
effectuéessurlessitesdesmarégrapheset
héberge le portail du système Sonel(2).A
noter que plus de 80 acteurs régionaux
ou locaux (ports autonomes, labora-
toires...) participent par ailleurs à l’instal-
lation et au maintien des infrastructures
du service Sonel.
Alimenter les modèles
en données de référence
«Depuis 2011, le système d’observation
Sonel est labellisé par l’Institut national des
sciences de l’univers (Insu) et par l’Alliance
nationale de recherche en environnement
(AllEnvi)», indique Alain Coulomb. «Il
regroupe la contribution française au
programme mondial Gloss(3), composée
d’une quinzaine de stations marégra-
phiquesfrançaises,dontlesobservatoiresde
BrestetMarseille.»Enrelationavecdivers
organismes d’analyse et de décision,
Sonel a ainsi l’ambition de devenir une
référence dans le domaine des séries de
niveaux moyens des mers,tant en France
qu’àl’international.«LesmesuresdeSonel
ont par exemple fait partie de toutes les
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du 21 mars 2015.
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Horizons sonel

  • 1. françaises,obtenuespardesobservations longues, régulières et continues à partir des marégraphes et des techniques de géodésie spatiale. «Sonel a été créé en plusieurs étapes à partir de l’année 1999», explique Alain Coulomb, chef du département des réseaux matérialisés au service de géodésie et nivellement de l’Institut national de l’information géographique et forestière (IGN). «Sa mise en place progressive sur une quinzaine d’années a été favorisée à la fois par l’évolution des techniques et par une meilleure identifi- cation des besoins en matière d’étude des tendances à long terme de l’évolution du niveau de la mer.» Alors que les inquié- tudes sur l’impact des changements climatiques se dessinaient, l’essor des techniquesspatialesd’observationoffrait enfin l’opportunité d’accéder à une Les géomètres-experts en ont conscience: l’amélioration de la qualité métrologique des mesu- res du niveau de la mer peut s’avérer cruciale aussi bien pour la communauté scientifique (climatologues, météoro- logues, topographes...) que pour les aménageurs et autres bureaux d’études qui interviennent sur le littoral. C’est pourquoi ils ont mis en place l’opération exceptionnelle de mesures des maré- graphes de France le 7 mai 2016 (lire l’encadré ci-contre). Mais ce constat avait aussi conduit à la formation du Système d’observation du niveau des eaux littorales, Sonel, qui s’appuie sur l’expertise de plusieurs organismes scientifiques (l’IGN, le Shom et le CNRS par l’intermédiaire des universités de La Rochelle et de Toulouse) pour fournir des données sur le niveau des mers XX • Géomètre n° 2135 • avril 2016 Grâce à la mutualisation de compétences, le Système d’observation du niveau des eaux littorales (Sonel) donne des informations précieuses pour les études sur le climat et sur l’envi- ronnement. Le réseau sera particulièrement concerné par les mesures des marégraphes menées par les géomètres-experts. MARIELLE MAYO Horizons Sonel surveille
  • 2. meilleure précision en couplant les mesures des niveaux relatifs (par rapport àunrepèrefixesurlelittoral)offertespar les marégraphes à des mesures géodé- siques de niveaux absolus et de déplace- ments verticaux de la croûte terrestre. Le niveau moyen de la mer monte-t-il? Quels sont les facteurs qui l’influencent? Les ondes de tempête sont-elles plus fréquentes aujourd’hui? Quels sont les risques encourus et l’impact sur les écosystèmes littoraux ou sur l’érosion? La réponse à ce type de questions dépend de l’acquisition de longues séries temporelles d’enregistrement du niveau marin. «Le rôle de Sonel est de fournir à ses utilisateurs les meilleures observations du niveau marin, mais aussi de proposer des produits plus élaborés obtenus à partir de ces observations», précise Alain Coulomb. Des partenaires en synergie Chacun des membres fondateurs appor- te ses compétences. Le Service hydrogra- phique et océanographique de la marine (Shom) gère la plupart des marégraphes français, historiquement utilisés pour élaborer les cartes marines et améliorer la sécurité de la navigation. Il est le référent national pour l’observation du niveau de la mer et l’opérateur du réseau de marégraphes côtiers numériques Géomètre n° 2135 • avril 2016 • XX Horizons ➤➤ 7 mai: coopération avec l’OGE Le 7 mai 2016, à l’occasion des soixante-dix ans de leur Ordre, les géomètres- experts vont effectuer une campagne de mesures sur la plupart des soixante-trois marégraphes de France, départements d’outre-mer compris(1). Cette campagne de mesures GNSS simultanées a suscité un vif intérêt au sein du réseauSonel.«La force de frappe de la profession des géomètres-experts va permettre des mesures simultanées sur les marégraphes installés sur les côtes des deux bassins marins métropolitains; cela n’avait jamais été fait!», précise Alain Coulomb. Le scientifique espère que les mesures cibleront en priorité les marégraphes non équipés de stations permanentes. Elles pourront être exploitées pour le nivel- lement, notamment pour préciser la dénivellation entre la Méditerranée et l’Atlantique –on estime aujourd’hui qu’à Marseille, la Méditerranée est plus basse de 15cm par rapport à l’ensemble de la façade atlantique. La coopération envisagée comprend le choix des marégraphes d’intérêt (une quarantaine) et la fixation des spécifications sur les modalités d’observation, l’ouverture éventuelle des marégraphes aux géomètres-experts, l’apport de l’IGN aux calculs scienti- fiques ainsi que la coordination des différents services de communication. (1) Lire Géomètre n°2134, mars 1016, page 6. Installation d’une station GNSS perma- nente au marégraphe de Dieppe. PHOVOIR T.DONAL(IGN)
  • 3. ne, permet d’assurer la continuité des données sur 130 ans. «Pour mieux évaluer les tendances à long terme, nous essayons de créer des séries plus longues –sur plus de quarante ou cinquante ans–, éventuellement à partir de plusieurs installations marégraphiques proches, ce qui implique de scanner les marégrammes et de recaler les données dans le temps», explique Alain Coulomb. Cela a par exemple été fait en Charentes. Le bureau exécutif se réunit plusieurs fois par an afin de fixer les orientations de l’action de Sonel. Il s’agit notamment de déterminer quels marégraphes vont bénéficier de l’installation de stations GNSS permanentes et de mesures de nivellement. «Nous en équipons chaque année cinq à six», indique l’ingénieur de l’IGN. Par ailleurs, grâce à l’acquisition par l’IGN d’un second gravimètre absolu –le Shom en possédant également un–, des mesures complémentaires de gravi- métrie (intensité de la pesanteur) pour- raient être proposées. Utiles pour surveiller et comprendre les mouvements verticauxdeséquipements,ellesdevraient s’avérer riches en enseignements dans les départements d’outre-mer,notamment à La Réunion, où ceux-ci sont très impor- tants en raison de l’activité sismique. On l’aura compris, beaucoup d’incertitudes restent encore à lever... (1) http://data.shom.fr/#donnees/refmar (2) www.sonel.org (3) Global sea level observing system. (4) Responsable, dans les pays nordiques notam- ment, de la lente remontée de l’écorce terrestre libérée du poids de la glace. séries de données transmises aux experts afin de rédiger des rapports pour préparer la Cop21», ajoute-t-il. Un enjeu essentiel est de parvenir à réduire les fourchettes d’incertitudes des différents scénarios d’élévation du niveau de la mer donnés par les modèles climatiques. Ladifficultétientnotammentàlagrande variabilité du niveau marin dans le temps et dans l’espace ainsi qu’à la méconnaissance des mouvements verti- caux des socles rocheux sur lesquels sont installés les marégraphes,qui devrait être levée grâce aux observations géodé- siques. «De nombreux paramètres inter- viennent, tels que les phénomènes météo- rologiques extrêmes, les variations de température ou de pression, l’activité sismique, le rebond post-glaciaire(4), etc. Il faut aussi tenir compte des modèles de marées, les observatoires étant susceptible de bouger de façon conséquente sous l’influence de masses d’eau, en particulier sur la façade atlantique: du fait de la surcharge océanique, la position verticale de celui de Brest varie chaque jour de plus de dix centimètres!» Outre la collecte en continu des mesures, Sonel assure la surveillance du fonction- nement et de la stabilité des instruments et fournit des produits spécifiques répondant à un grand nombre d’usages: niveaux moyens journaliers, mensuels et annuels, mouvements verticaux des sites, estimation de l’élévation du niveau des mers... Un accent particulier est mis sur la valorisation de données anciennes. A Marseille, le marégraphe mécanique, qui fonctionne toujours simultanément avec le marégraphe numérique moder- XX • Géomètre n° 2135 • avril 2016 permanent Ronim et de la base de données marégraphiques Refmar(1). «Le marégraphe de Marseille, référence des altitudes terrestres en France conti- nentale, est le seul à être géré par l’IGN», note le spécialiste. L’IGN, qui se charge des observations GNSS, rattache les repères de référence des marégraphes aux références nationales et internatio- nales. Il poursuit l’installation des stations GNSS permanentes, de nom- breux marégraphes n’étant pas encore équipés. Son implication dans diffé- rentes activités géodésiques (RGP, système international Doris, projet de couverture mondiale GNSS Regina) permet de colocaliser des marégraphes dans le monde entier avec les stations de ces différents réseaux. «L’université de Toulouse, par l’intermé- diaire du laboratoire d’études en géophy- sique et océanographie spatiale (Legos) de l’observatoire Midi-Pyrénées apporte son expertise sur les questions de marégraphie en conditions extrêmes et milieu polaire, en métrologie de la mesure et en altimétrie spatiale»,précise Alain Coulomb.Quant au laboratoire Littoral, environnement et sociétés (Lienss),rattaché à l’université deLaRochelle,iltraitelesmesuresGNSS effectuéessurlessitesdesmarégrapheset héberge le portail du système Sonel(2).A noter que plus de 80 acteurs régionaux ou locaux (ports autonomes, labora- toires...) participent par ailleurs à l’instal- lation et au maintien des infrastructures du service Sonel. Alimenter les modèles en données de référence «Depuis 2011, le système d’observation Sonel est labellisé par l’Institut national des sciences de l’univers (Insu) et par l’Alliance nationale de recherche en environnement (AllEnvi)», indique Alain Coulomb. «Il regroupe la contribution française au programme mondial Gloss(3), composée d’une quinzaine de stations marégra- phiquesfrançaises,dontlesobservatoiresde BrestetMarseille.»Enrelationavecdivers organismes d’analyse et de décision, Sonel a ainsi l’ambition de devenir une référence dans le domaine des séries de niveaux moyens des mers,tant en France qu’àl’international.«LesmesuresdeSonel ont par exemple fait partie de toutes les Horizons ➤➤ Relevés topographiques sur l’estran, à l’île d’Aix, durant la grande marée du 21 mars 2015. LIENSS