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Sociétés d'expertise maritime
Planeurs sous-marins autonomes de haute technologie, modules de flottabilité sous-marine et services de prospection océanographique
Solutions d'imagerie sous-marine et d'alimentation de pointe pour les applications professionnelles exigeantes en matière de prospection
Technologies maritimes de pointe et services d'ingénierie pour les opérations sous-marines complexes
Présentation des services d'études maritimes : études hydrographiques, bathymétriques et offshore
Introduction aux services d’étude marine
Les services d’étude marine fournissent les mesures, l’imagerie, le positionnement et les données interprétées nécessaires à la compréhension des conditions des fonds marins et de la colonne d’eau, et soutiennent les opérations offshore, côtières et océanographiques. Les projets vont des levés hydrographiques aux programmes géophysiques, environnementaux, météo-océaniques et d’inspection sous-marine.
Une société de levés maritimes peut fournir un ensemble complet de services d’acquisition et de traitement des données, ou apporter une expertise spécialisée dans le cadre d’une campagne plus vaste. L’efficacité des levés maritimes repose sur l’adéquation entre la méthode, les capteurs, la plate-forme, le système de positionnement et le flux de traitement des données, d’une part, et la résolution requise, la profondeur de l’eau, l’environnement, la précision et les livrables, d’autre part.
Principaux types de levés marins
Levés hydrographiques
Les services de levés hydrographiques mesurent la profondeur de l’eau, les caractéristiques des fonds marins, les éléments du littoral ou de navigation, ainsi que d’autres informations nécessaires à la cartographie, à l’ingénierie, au dragage, à la planification d’itinéraires et à la construction maritime. Les services de levés hydrographiques intègrent généralement des sonars, un positionnement précis, des capteurs de mouvement, des mesures de la vitesse du son, un contrôle des repères horizontaux et verticaux, ainsi qu’une évaluation des incertitudes afin de produire des jeux de données géoréférencés avec précision.
Levés bathymétriques
Les services de levés bathymétriques se concentrent sur la forme et la profondeur des fonds marins. Des échosondeurs monofaisceau ou multifaisceaux sont sélectionnés en fonction des exigences de couverture et de résolution, tandis que le traitement corrige les effets liés au mouvement du navire, à la vitesse du son, au positionnement, à la synchronisation et à la référence verticale. Les services de cartographie bathymétrique permettent de produire des grilles, des courbes de niveau, des modèles de terrain et des nuages de points.
Levés géophysiques marins
Les levés géophysiques marins permettent de caractériser les conditions du fond marin et du sous-sol peu profond. Les services professionnels de levés géophysiques peuvent combiner l’utilisation d’un sonar à balayage latéral, du profilage sous-fond, de la magnétométrie et des levés sismiques afin d’identifier les structures sédimentaires, les objets ou infrastructures enfouis, les limites géologiques et les risques potentiels pertinents pour l’ingénierie et le tracé d’itinéraires.
Études géotechniques et d’investigation des fonds marins
Les études géotechniques marines permettent d’obtenir des informations directes sur les matériaux du fond marin et du sous-sol marin à l’aide de carottages, d’échantillonnages, d’essais de pénétration au cône et de forages. Les résultats sont souvent interprétés conjointement avec les données géophysiques afin d’améliorer les modèles de sol destinés aux fondations, à l’enfouissement de câbles, aux pipelines, aux ancrages et à d’autres infrastructures offshore.
Études environnementales et écologiques
Les études environnementales marines permettent de recenser les conditions physiques et biologiques susceptibles d’influencer la conception, l’obtention des autorisations, la construction ou le suivi d’un projet. Les programmes d’étude peuvent inclure la cartographie des habitats des fonds marins, l’échantillonnage de l’eau et des sédiments, l’imagerie sous-marine et des observations écologiques, l’analyse des données marines servant à établir un lien entre les observations sur le terrain et les caractéristiques cartographiées ainsi que les conditions environnementales.
Études météo-océaniques
Les études météo-océaniques mesurent des paramètres tels que les vagues, les courants, les marées, les niveaux d’eau et les conditions météorologiques. Ces services d’études océaniques soutiennent la conception, la planification opérationnelle, l’évaluation environnementale et la validation des modèles. Les instruments peuvent être déployés pour des campagnes de courte durée ou des périodes de surveillance plus longues, en fonction de la couverture temporelle requise.
Inspections sous-marines et relevés d’actifs
Les services d’étude sous-marine évaluent la position et l’état des conduites, des câbles, des structures, des amarrages et d’autres infrastructures sous-marines. Les véhicules télécommandés (ROV), les véhicules sous-marins autonomes (AUV), les sonars, les caméras, les systèmes laser et les équipements de positionnement permettent de collecter des images, des données dimensionnelles, des données bathymétriques et des nuages de points sous-marins à des fins d’évaluation de l’intégrité, de comparaison avec des références et de détection des changements.
Capteurs et instrumentation pour les levés marins
Une solution de levé est élaborée en fonction de l’objectif de mesure, de la précision requise, de la plage de profondeur, de la couverture et de la plate-forme. Les instruments couramment utilisés par les prestataires de levés maritimes comprennent :
- Échosondeurs et sonars : les systèmes à faisceau unique et multifaisceaux mesurent la profondeur de l’eau, tandis que les sonars à balayage latéral produisent des images acoustiques permettant la détection et la classification des caractéristiques des fonds marins.
- Profilomètres sous-marins : ces systèmes acoustiques permettent de visualiser les couches sédimentaires et les structures géologiques peu profondes situées sous les fonds marins.
- Magnétomètres marins : ces capteurs détectent les variations du champ magnétique associées à des objets ferreux et à des caractéristiques géologiques.
- Systèmes LiDAR: les systèmes laser aéroportés permettent de cartographier le littoral, la topographie côtière et, dans certaines conditions, la bathymétrie des eaux peu profondes.
- Caméras aériennes et sous-marines : l’imagerie optique facilite l’inspection visuelle, l’évaluation des habitats, la photogrammétrie et la documentation des caractéristiques lorsque la visibilité le permet.
- Profileurs acoustiques de courant Doppler (ADCP): ces instruments mesurent la vitesse des courants dans la colonne d’eau et peuvent faciliter les travaux météorologiques, océanographiques et hydrographiques.
- Capteurs de vitesse du son : les profileurs et les capteurs fixes mesurent les conditions de propagation acoustique nécessaires à la correction de la télémétrie sonar et de la réfraction à travers la colonne d’eau.
- Système mondial de navigation par satellite (GNSS) et systèmes de navigation inertielle: les mesures de position, d’attitude, de cap et de mouvement fournissent la référence spatiale nécessaire à la géoréférence des observations issues des levés.
L’intégration et l’étalonnage sont essentiels, car les erreurs de positionnement, de synchronisation, de décalage des capteurs, de mouvement ou de corrections environnementales peuvent se répercuter sur l’ensemble de données final. Des tests ponctuels et un étalonnage documenté permettent de maîtriser ces erreurs.
Plateformes de levés marins
Navires de levé avec équipage
Les navires de prospection avec équipage restent indispensables pour les campagnes offshore de longue durée, les déploiements multisenseurs complexes, les travaux géotechniques et les opérations nécessitant un équipement de pont important ou un effectif à bord conséquent. La taille et la configuration du navire doivent être adaptées à l’état de la mer, aux exigences de mobilisation, à la géométrie des capteurs et à la zone d’opération.
Navires de surface sans équipage
Les navires de surface sans équipage (USV) peuvent effectuer des missions d’étude autonomes en milieu côtier, continental et offshore, tout en réduisant la nécessité de déployer du personnel directement dans la zone d’étude. Les USV peuvent embarquer des sonars multifaisceaux, des sonars à balayage latéral, des profileurs de courant, des caméras et d’autres charges utiles compactes, sous supervision locale ou à distance.
Véhicules sous-marins autonomes
Les véhicules sous-marins autonomes (AUV) collectent des données à proximité des fonds marins sans être reliés en permanence à la surface par un câble. Leur altitude stable et leurs missions préprogrammées les rendent adaptés aux levés bathymétriques à haute résolution, à la cartographie géophysique, aux observations environnementales et à l’inspection des infrastructures sous-marines, en particulier lorsque l’accès depuis la surface est limité.
Véhicules télécommandés
Les véhicules télécommandés (ROV) sont des plates-formes sous-marines reliées par un câble et contrôlées via un système de soutien en surface, les opérateurs pouvant travailler depuis une installation côtière à distance. Ils sont largement utilisés pour les inspections marines, car les opérateurs peuvent manœuvrer autour des structures, examiner les cibles en temps réel et déployer des caméras, des sonars d’imagerie, des manipulateurs, des systèmes de mesure laser et d’autres capteurs d’inspection.
Plateformes de levés aériens et drones
Les aéronefs pilotés et les systèmes aériens sans pilote (UAS) permettent d’étendre les services de cartographie marine aux côtes, aux zones intertidales, aux plages et aux eaux peu profondes. Les charges utiles LiDAR, de photogrammétrie et d’imagerie peuvent compléter les services de levés bathymétriques et hydrographiques effectués à partir de navires, en particulier lorsque la cartographie continue de la terre à la mer est requise.
Normes et exigences de qualité en matière de levés maritimes
Les spécifications de levé doivent définir, avant l’acquisition des données, les exigences en matière de précision, d’incertitude, de couverture, de détection des éléments, de positionnement, de systèmes de référence horizontaux et verticaux, de métadonnées, d’étalonnage et de contrôle qualité. Les référentiels pertinents comprennent :
- IHO S-44 : les normes de l’Organisation hydrographique internationale (OHI) relatives aux levés hydrographiques fournissent des exigences internationalement reconnues en matière de qualité des levés hydrographiques, de mandats de levé, de détection des éléments, de couverture et d’incertitude. L’édition 6.2.0, datée d’octobre 2024, est l’édition actuellement publiée.
- Cadre IHO S-100 : la norme S-100 fournit le cadre de données pour les produits et services numériques hydrographiques, maritimes et SIG, en prenant en charge des modèles de données normalisés et des spécifications de produits interopérables, y compris les produits bathymétriques développés dans le cadre de la norme S-102.
- Spécifications et livrables des levés hydrographiques de la NOAA : le HSSD définit les spécifications techniques applicables aux données de levés hydrographiques transmises à l’Office of Coast Survey des États-Unis, y compris les exigences relatives aux données brutes, aux nuages de points, aux maillages, à l’imagerie, à l’incertitude, aux métadonnées, aux systèmes de référence de coordonnées, aux entités et aux rapports.
Les exigences spécifiques au projet émanant du client, des autorités de régulation, du service hydrographique et des services d’ingénierie peuvent imposer des contraintes supplémentaires ; il convient donc de définir les spécifications, le système de référence et les critères d’acceptation applicables avant la planification et la mobilisation du levé.
Choix des prestataires de services de levés maritimes
Le choix d’une société de levés maritimes ne se limite pas à la simple comparaison de la disponibilité des navires ou des listes de capteurs. Un prestataire de levés hydrographiques ou bathymétriques approprié doit démontrer que son processus de collecte, de traitement, de contrôle qualité et de livraison correspond à l’objectif du projet.
- Objectifs du levé et produits de données requis : définissez les décisions que le levé doit étayer, ainsi que la résolution, la couverture, la précision, l’incertitude, l’interprétation et les livrables requis.
- Profondeur de l’eau et environnement de levé : tenez compte de la profondeur, du relief des fonds marins, de la turbidité, des courants, de l’exposition aux intempéries, des conditions acoustiques, du trafic maritime et des contraintes d’accès lors du choix des méthodes.
- Adéquation des capteurs et de la plateforme : Adaptez la plage de mesure, la résolution, les performances de navigation, l’autonomie, la capacité de charge utile et les exigences d’étalonnage à l’environnement d’exploitation.
- Expérience en mer, sécurité et gestion de la qualité : Évaluez l’expérience opérationnelle pertinente, les procédures documentées, les pratiques d’étalonnage, le contrôle qualité, la gestion des incertitudes et la gestion des risques spécifiques au projet.
- Formats de livraison et intégration des données : Vérifiez les exigences relatives aux maillages, aux nuages de points, aux couches SIG, à l’imagerie, aux rapports, aux métadonnées, aux systèmes de référence et à la compatibilité avec les systèmes d’ingénierie ou scientifiques en aval.
Les solutions efficaces de levés maritimes considèrent les services d’acquisition et de traitement des données en mer comme un flux de travail unique et contrôlé. Un traitement efficace des données hydrographiques, des données de sonar à balayage latéral, une gestion des données marines et une analyse des données océanographiques permettent de préserver la traçabilité depuis les observations brutes, en passant par le traitement et le contrôle qualité, jusqu’aux produits finaux utilisés pour l’ingénierie, la science, la navigation ou la gestion des actifs.

