Ce projet effectué en collaboration avec le Centre Interdisciplinaire de Développement en Cartographie des Océans (CIDCO) de Rimouski porte sur la mesure des marées et des vagues à l’aide d’une bouée GNSS. En l’occurrence, une bouée bathymétrique HydroBall® développée par le CIDCO a été adaptée pour le projet. Des modifications comme la stabilisation de l’antenne, la reconfiguration des composantes électroniques et l’augmentation de son autonomie y ont été apportées dans le but d’améliorer la qualité des mesures GNSS (GPS et GLONASS) et de permettre l’acquisition de données sur une période d’un peu plus d’un mois. D’une part, des expérimentations faites au Laboratoire Hydraulique Environnemental de l’INRS pouvant générer des vagues de diverses amplitudes et périodes ont été effectuées. Les traitements GNSS ont permis de décrire le mouvement des vagues afin de mesurer l’amplitude et la période de ces dernières. Ces mesures GNSS ont été comparées à celles de jauges ultrasons très précises utilisées en guise de comparaison. D’autre part, des observations GNSS effectuées à Rimouski sur une période d’observations de plus d’un mois ont été réalisées. Ces mesures de niveau d’eau à l’aide de la bouée GNSS ont été comparées aux mesures du marégraphe de Rimouski du SHC situé à proximité. Les analyses effectuées ont principalement porté sur les traitements GNSS en mode absolu de précision PPP tant pour la mesure des marées que des vagues. À la lumière des résultats obtenus, on constate que cette bouée de petite taille, facilement déployable et peu dispendieuse, permet en un seul instrument la mesure des marées et des vagues à une précision centimétrique, et ce en mode de positionnement absolu. / This project, carried out in collaboration with the Interdisciplinary Center for the Development of Ocean Mapping (CIDCO) in Rimouski, approaches the measurement of waves and tides using a GNSS buoy. One of the HydroBall® bathymetric buoy developed by CIDCO was adapted for this specific purpose. Modifications such as stabilization of the antenna, reconfiguration of the electronic components and increase in its autonomy, were made to improve the quality of the GNSS measurements (GPS and GLONASS) and to allow the acquisition of data for a period of up to one month. In the case of the wave measurements, experiments were carried out at the INRS Hydraulic Environmental Laboratory where waves of varying amplitudes and periods were generated. GNSS treatments were used to describe the wave’s movement, thus allowing the determination of their amplitude and period. The GNSS measurements were compared with those of accurate ultrasonic gauges used as reference values. In the case of the tide measurements, GNSS observations were carried out in Rimouski’s harbour over a one month period. These water level measurements using the GNSS buoy were compared to measurements collected from a nearby CHS Tide gauge. The analyzes carried out mainly focused on GNSS processing in an absolute mode using precise point positioning (PPP) for both tide and wave measurements. Our results show that this small, easily deployable and affordable buoy allows, in a single instrument, the measurement of tides and waves at a centimeter level of accuracy using precise point positioning.

La plupart des opérations de secours en mer s'appuient aujourd'hui sur des prévisions numériques opérationnelles afin de coordonner les moyens d'action et de cibler les zones d'intervention prioritaires. Pour des cas de pollution marine ou pour la recherche d'objets dérivants, des modèles de trajectoire spécifiques existent et permettent d'élaborer des scenarii plus ou moins réalistes à partir de courants modélisés. La fiabilité de ces systèmes est en grande partie conditionnée par la qualité de ces courants prévus et utilisés. Ce travail de thèse s'intéresse à la modélisation des processus océaniques qui modifient les propriétés adjectives du courant, en particulier à proximité de la surface, où les vitesses sont les plus fortes, et où des structures de fine échelle liées aux interactions avec l'atmosphère et à des processus turbulents en complexifient l'estimation. La méthodologie adoptée est la classique confrontation modèle-observation pour deux cas d'étude distincts, l'un en Méditerranée occidentale (hiver 2007) et l'autre en Atlantique Est-Équatorial près de l'embouchure du Congo (printemps 2008). À partir d'outils numériques dérivés de l'opérationnel, il est tenté de reproduire des trajectoires réelles de flotteurs de surface en réalisant diverses études de sensibilité. Les prévisions de courant sont générées à partir de configurations régionales à haute résolution basées sur le code d'océan NEMO. Le logiciel Ariane (B. Blanke, 1997) utilise les propriétés de surface du courant, alors que le modèle d'hydrocarbure Mothy (Météo France) utilise une extraction en profondeur afin de compléter sa modélisation interne de l'océan en réponse aux changements rapides du forçage atmosphérique. Cette étude cible des échelles de prévisions de quelques heures à trois jours au maximum (échéance typique demandée en cas de crise). Les tests ciblent la résolution horizontale, l'impact des paramétrisations sur les forçages et la représentation des processus physiques, en particulier ceux rencontrés par les bouées, comme par exemple le panache du fleuve Congo en Angola.