Création de la bathymétrie

1. Acquisition des données :

Il a tout d'abord fallu se procurer les données bathymétriques de la mer d'Iroise auprès du SHOM (Service Hydrographique et Océanographique de la Marine). Un précédent groupe d'élèves a déjà obtenu par le passé le carreau 145-84. Il a donc été nécessaire d'effectuer les démarches nécessaires pour commander la bathymétrie correspondant à la zone 145-85 afin de couvrir la totalité de la zone que l'on souhaite étudier.

 

Carreaux bathymétriques du SHOM (source : www.shom.fr)

Les données de ces carreaux bathymétriques sont dans le système de coordonnées géodésiques mondiale WGS84 (World Geodesic System 1984) donnant la latitude, la longitude et la profondeur. Les fichiers obtenus sont lourds au vu de la quantité importante de données : 583314 points pour le carreau 145-84 et 210290 pour le carreau 145-85. Il a fallu dans un premier temps définir la zone qui va être étudiée puis convertir les coordonnées dans un système lisible par le mailleur Matisse qui travaille en coordonnées cartésiennes. Il existe plusieurs sortes de repères plan pour la France. Le référentiel Lambert 93 (projection officielle pour les cartes de France Métropolitaine depuis le décret du 26 Décembre 2000) lié au système géodésique RGF93 qui est encore couramment utilisé a été choisi. Cette conversion a été effectuée en utilisant le logiciel d'information géographique ArcGis grâce à l'aide du binôme 1.

 

2. Délimitation des frontières solides :

Le contour des îles et du continent ont été dessinés sous ArcGis ce qui a permis de créer et extraire avec une très bonne précision les points littoraux. Les îles correspondent à l'archipel du Ponant. Ces derniers ont ensuite été importés sous Matisse.

Délimitation des îles et du continent sous Matisse

Seules les îles principales ont été conservées afin de faciliter la modélisation. Ces îles sont respectivement de l'ouest vers le continent : Ouessant, Molène, Triélen et Quéménès.

Visualisation des contours des îles principales sous Matisse

 

3. Traitement des données :

La surface des carreaux bathymétriques est très grande. Elle vaut 1° x 1° soit environ 111 km x 111 km au niveau des latitudes tempérées. L'intégralité de la surface de ces dalles qui peut être visualisée sur la première image de cette sous-partie n'est pas nécessaire. En effet, notre étude se focalise autour d'une zone proche de Ouessant et Molène.

Il semble donc judicieux de limiter la zone étudiée de façon à ne pas avoir à traiter un nombre trop grand de points tout en conservant une bonne précision en ce qui concerne la bathymétrie. En effet, Matisse ne peut supporter trop de données et les temps de calculs pourraient en être allongés. La surface choisie doit permettre de :

-conserver une flexibilité permettant d'augmenter ou diminuer le contour de la zone de calcul,
-être assez grande de façon à ce que les îles soient situées assez loin des frontières du domaine de calcul qui peuvent être le siège d'effets de bord. En effet, comme il va l'être expliqué dans la partie suivante "Maillage et conditions limites", forcer le modèle avec la surface libre pose généralement quelques problèmes de bord. Il est alors souvent nécessaire d'étendre le domaine de calcul par rapport à l'emprise initialement visée,
-diminuer les nombre de points bathymétriques,

Un traitement SIG (Système d'Information Géographique) a alors permis de définir et extraire rapidement les points d'une zone d'étude plus petite et plus adaptée que celle correspondant aux deux dalles juxtaposées. 

Les points au dessus du niveau de la mer (zéro bathymétrique) étant inutiles ont été supprimés. Le nombre de points est alors de 540135 ce qui est trop lourd pour Matisse et effectuer par la suite des calculs plus ou moins rapides sous Telemac. Les coordonnées en Lambert 93 étant très grandes (106 m en x et 10m en y), une translation de ces dernières a aussi été effectuée (105 m maximum en x ou en y) afin de conserver une précision de 10-3 m sous Matisse.

Importation des points bathymétriques du SHOM de la zone étudiée

Il est alors nécessaire de réduire le nombre de points d'au moins un facteur dix. Les points bathymétriques se situant dans la rade de Brest sont très nombreux et ont un intérêt mineur dans le cadre de notre étude. Le nombre de points dans une zone ayant une abscisse supérieure à 25000 (couleur orange dans l'image qui suit) a ainsi été divisé par 15 (suppression de 14 points sur 15) et par 6 partout ailleurs (couleur jaune dans l'image qui suit). Il reste alors 54015 points ce qui est tout à fait convenable.

Domaine d'étude avec une réduction du nombre de points (54015 points)

Au final, il est possible d'avoir une bonne visualisation de la bathymétrie que l'on a construis grâce au logiciel de visualisation Fudaa-Prepo (ou à Rubens via Matisse). Ce logiciel englobe toutes les tâches de pré-traitement liées à la réalisation d'une étude hydraulique numérique. Il est dédié aux systèmes de modélisation des milieux aquatiques Reflux (CETMEF), Rubar 20 (CEMAGREF) et Telemac (LNHE).
Fudaa-Prepo est développé par le Département Simulation informatique et Modélisation du CETMEF à partir de la plate forme Fudaa.

Bathymétrie de la zone de simulation visualisation sous Fudaa-Prepo

Bathymétrie autour des îles de Ouessant (en haut à gauche) et Molène (en bas à droite) visualisée sous Fudaa-Prepo

Il est tout à fait possible de mettre en évidence le Passage du Fromveur sur l'image ci-dessus ou la profondeur maximale est de 66 mètres avec 50 mètres en moyenne.