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Simulateur hydrologique

La future mission spatiale Surface Water and Ocean Topography (Swot)  permettra d'étudier non seulement la topographie des océans, mais aussi celle des zones en eau à la surface des continents. En particulier, il s'agira de la première mission spatiale spécifiquement conçue et dédiée à la mesure des cotes (altitude de la surface des zones en eau) et variations de volume des eaux de surface sur les terres émergées. La technique de la mesure, les produits et les volumes de données étant très innovants et sans précédents, il est nécessaire, à la fois pour le projet Nasa/Cnes et pour les scientifiques/utilisateurs finaux, de se familiariser avec ce nouveau type d'information bien avant le lancement de la mission.


C'est pourquoi le projet Nasa/JPL a développé et mis à la disposition des partenaires du projet un noyau de calcul (binaires exécutables) permettant de simuler ces données sur les continents. Le Cnes et le Legos, avec le support industriel de la société Cap Gemini, ont mis au point un environnement modulaire baptisé "SAM", pour "Simulateur Altimétrique Modulaire". Cet environnement  permet, entre autre, d'encapsuler ces exécutables, d'intégrer simplement n'importe quel module de traitement spécifique afin de tester différents algorithmes et d'estimer leur impact sur les données fournies aux utilisateurs finaux. Il permet aussi à ces utilisateurs de se familiariser avec ces nouvelles mesures, d'en estimer la qualité pour certaines applications et de faire un retour d'expérience auprès de l'équipe projet Cnes. En particulier, dans le cadre de l’appel à propositions de recherche scientifique Cnes Tosca (Terre solide, océan, surfaces continentales, atmosphère), plusieurs équipes scientifiques se sont positionnées pour utiliser ce simulateur. Ce travail s'inscrit dans la volonté de collaboration et d'utilisation d'outils communs entre la Nasa/JPL et le Cnes.

D’autre part, le Cnes développe des modules de traitements en cours d'intégration dans cette chaîne et qui seront partagés avec la Nasa/JPL et la communauté scientifique. Un module d'impact de la végétation sur la mesure a déjà été développé par le Cnes.


A partir d’un modèle numérique de terrain (qui contient aussi les niveaux d’eau) et d'une classification du sol (deux surfaces au minimum : terre et eau), le simulateur fournit : a) les orbites survolant la zone d’intérêt, puis pour une orbite donnée : b) les interférogrammes, c) les hauteurs d’eau géolocalisées et la classification des pixels associés. Le bruit thermique ainsi que le « layover » (impact du relief environnant sur la mesure radar) sont pris en compte dans les calculs. Bientôt, il fournira en sortie des jeux de données hydrologiques représentatifs des produits rivières et lacs tels qu’ils seront implémentés.

[Translate to francais:] Examples of the simulator uses

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