Stage M2 : Estimation des incertitudes des courants océaniques de surface obtenus par les données AIS

date limite : 9/01/2023

Stage

Shom

Brest, France

#stage #interpolation #géophysique

Le Shom propose un stage de M2 portant sur « L’estimation des incertitudes des courants océaniques de surface obtenus par les données AIS ».

Structure d’accueil

Le Shom est l’opérateur public pour l’information géographique maritime et littorale de référence. Etablissement public administratif (EPA) sous tutelle du ministère des Armées, il a pour mission de connaître et décrire l’environnement physique marin dans ses relations avec l’atmosphère, avec les fonds marins et les zones littorales, d’en prévoir l’évolution et d’assurer la diffusion des informations correspondantes.

L’exercice de cette mission se traduit par trois activités primordiales :
  • de  l’hydrographie nationale, pour satisfaire les besoins de la navigation de surface, dans les eaux sous juridiction française et dans les zones placées sous la responsabilité cartographique de la France ;
  • du soutien de la défense, caractérisé par l’expertise apportée par le Shom dans les domaines hydro-océanographiques à la direction générale de l’Armement et par ses capacités de soutien opérationnel des forces ;
  • du soutien aux politiques publiques de la mer et du littoral, par lequel le Shom valorise ses données patrimoniales et son expertise en les mettant à la disposition des pouvoirs publics, et plus généralement de tous les acteurs de la mer et du littoral.

Description du poste

Le trafic maritime est en constant essor et la concentration de bateaux en transit dans certains endroits du globe permet aujourd’hui une qualification voire une quantification précise des phénomènes géophysiques tels que les courants océanographiques, le vent ou encore les vagues. Dans ce contexte, la société Eodyn utilise aujourd’hui de manière systématique les messages AIS (Automatic Identification System) et détourne astucieusement leur fonction première de surveillance et de sécurité en remettant au goût du jour les techniques du traitement de la navigation à l’estime (Le Goff et al, 2021). La précision de localisation des navires et la densité du trafic qu’offre les flux de données AIS confère un nouvel horizon à cette technique. La nature même des données AIS non vouée à l’obtention de signaux géophysiques ne rend néanmoins pas immédiat le calcul des courants marins et des techniques de type problème inverse sont utilisés afin d’extraire des messages AIS la circulation océanique.

Le principal objectif de ce stage est la manipulation de ces problèmes inverses et en particulier l’estimation des erreurs et incertitudes liés à ces méthodes d’’inversions. Les erreurs peuvent provenir de la faible densité des données, de considérations géométriques et des hypothèses d’homogénéité des courants perçus par les bateaux qui peuvent être mises à mal par exemple en présence de solitons ou de courants inertiels.

Ce stage commencera par intégrer dans l’algorithme les incertitudes sur les données d’entrée de l’algorithme et leur propagation. Cette implémentation sera mise en pratique dans un premier temps sur un exemple académique, puis dans un deuxième temps sur un cas réaliste. Une méthode de validation croisée sera ensuite appliquée afin de vérifier la consistance des statistiques des erreurs. Le stage se poursuivra par une évaluation de l’impact des incertitudes sur la représentation des phénomènes physiques tels que les tourbillons de surface. Suivant son avancement, le stage
étudiera finalement la faisabilité de diagnostiquer les processus sources d’incertitudes afin de limiter leur impact sur les courants estimés et leur incertitude.

Profil et compétences

  • M2 océanographie ou statistique
  • Connaissances en données environnementales
  • Compétences programation informatique : Python sous Linux

Type de contrat

Stage, 6 mois

Lieu de travail

Brest, France

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