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Dualité ?

Visite DGA - Novembre 2014

Le soutien opérationnel en océanographie pour la défense : les outilsles outils

IEF Mathilde FAILLOTIEF Mathilde [email protected]@intradef.gouv.fr05.67.76.68.16


Les outils actuels : SOAP-3 PREVAG

Les outils à court et moyen terme SOAP-3 / PREVAG Chaine HYCOM OPS Virtualisation

Le outils avant GEODE4D SOAP-3.5


Les outils actuels : SOAP-3 PREVAG

Dualité ?



SOAP-3 : « Carte d’identité »

« Nom - Prénom » :

« Age » :

« Qualité » :

« Profession » :

« Signes particuliers » :

SOAP-3

~ 5 ans

Système de production d’information océanographique et acoustique à finalité militaire

Satisfaire le besoin opérationnel sur la description de l’état physique de l’océan pour les opérations militaires dans le domaine de la lutte anti-sous marine.

Outil unique intégré de production, exploitation et expertise

Système ouvert et modulaire


SOAP-3 : outil de production d’information océanographique et acoustique à plus-value militaire

Acquérir Recueillir tous les informations nécessaires

(Modéliser) Opérationnaliser et automatiser la mise en œuvre

des modèles

Fabriquer Produire de la valeur ajoutée militaire mettre en œuvre les chaînes de production vérifier la production

Qualifier qualifier les modèles et les produits

Servir préparer les commandes

Le système SOAP-3


SOAP-3 : “Acquérir…”

recueillir les informations nécessaires à la production statiques prévision MTO ou océanog. climatologiques observations : satellites in-

situ

Modélisation Modélisation météorologiquemétéorologique

Modélisation Modélisation océanographiqueocéanographique

ObservationsObservations

AcquisitionContrôle

VérificationPré-traitement

0000

1101

1010

0001

0010

1010

0101

0010

1010

0101

0100

1001

000


SOAP-3 : “Acquérir…”

ACVP (Acquisition, Contrôle, Vérification, Pré-traitement) Acquisition

Programmation de fiches d’acquisition (IAA, FTP, transmet) Délégation aux outils communs CISMF

Contrôle Taille, intégrité du fichier Cohérence requête - demande

Vérification Validité physique Comparaison à la climatologie (cas des observations in-situ par exemple)

Pré-traitement Calcul de grandeurs géophysiques

SST pour données satellitaires Mise au format SOAP-3


SOAP-3 : “Acquérir”

ACVP (Acquisition, Contrôle, Validation, Pré-traitement) Nature des Données

Statistiques (produits GM) Climatologie (Levitus, Medatlas) Bathymétrie Sédimentologie

Observations satellitaires SST Altimétrie Couleur de l’eau / transparence

Observations in situ» Débit Fluviaux» Profils hydrologiques

Modèles Météorologiques

Modèles Océanographiques» Externes : Mercator, HYCOM US» Internes : HYCOM


SOAP-3 : “Modéliser…”

Modélisation hydrodynamique 3D Exploitation de modèles externes

configuration Haute Résolution (HR) 1/12 de degré (5 MN) / 50 niveaux mise à jour quotidienne des forçages météorologiques en zones primordiales

ATLN ATLEQ MED

configuration Moyenne Résolution (MR) 1/4 de degré (15 MN) / 50 niveaux mise à jour quotidienne des forçages météorologiques en zones importantes

IND PACSO GDNORD ATLS


SOAP-3 : “Modéliser…”

Capacité multi-modèle (cf. météorologie) exploiter les informations d’autres

systèmes opérationnels

Modélisation bruit ambiant Prévision BA omni-directionnel

BdD de bruit de traffic (18 fréquences, 4 niveaux)

Prévision de la composante météo Vent - état de mer profil hydrologique pou propagation

acoustique


SOAP-3 : “Fabriquer…”

Calcul des produits à plus-value militaire :

Produits bruts T, S et C horizontal maps Collectif profil observés et prévus

Produits natifs Chenal de surface, Imin Cel, etc… Produits acoustiques géométriques

(CZD, CZW)

Produits analysés Produits acoustiques (matrices de

perte, portée directe…) Produits d’aide à la décision

» (CSEX, REFLEX, transit, EAM)


SOAP-3 : “Fabriquer…”

Produits d’expertise Carte de synthèse d’activité

moyenne échelle (CSAME)

Analyses de fronts thermiques

Bulletin» océanographiques (BUOC)

» acoustiques (BUAC)


SOAP-3 : “Qualifier…”

…dans le tempo de la production Inter-comparaisons multi-modèle

quand disponibles

Comparaisons aux données satellites paramètres de surface ou intégré

Comparaisons aux observations in-situ

ponctuel peu nombreuses au quotidien

OSTIA

SOAP / Mercator

SST au 01/03/2011.

SOAP / Hycom


SOAP-3 : “Qualifier…”

…suivi de performance

Statistiques hebdomadaires et mensuelles

Comparisons Model vs model ou Model versus climatologie

Etudes de cas


SOAP-3 : “Piloter…”

Construire les chaînes de production séquencement des tâches chronologie des tâches paramétrisation des tâches

Programmer la production activation des chaînes

scenarios de production en routine quotidiens et hebdomadaires

Superviser la production Alerte scénarios dégradés

Fiabiliser la production 7 jours / 7 - 365 jours / an


SOAP-3 : “Servir…”

Préparer les commandes retaillage mise en forme contraintes SIC formatage

Nombreux clients / jour ~100 produits / jour en moyenne


SOAP-3 : système opérationnel du CFuD pour le soutien défense

- Installé sur Linux Centos 5.5 sur des machines type serveurs avec une architecture client / serveur- Installé sur le réseau CISMF

Opéré par le CFuD Adminisitré par le CISMF Déployé sur le réseau NP et CD du CISMF

Réseau CISMF NP

Réseau SOAP

Réseau CISMF CD

Réseau SOAP

Moyen de diffusion

CISMF


SOAP-3 : système opérationnel du CFuD pour le soutien défense

FAITS MARQUANTS SOAP-3 : Assure la capacité de post-productionocéanographique hauturière à valeur ajoutée pour la Marine

Est opéré par du personnel SHOM sur un réseau CISMF

S’appuie sur des prévisions de modèles océanographiques externes => ne contient pas de capacité de modélisation océanographique

Nécessité des observations pour valider l’ensemble de la production

MCO terminé


Système PREVAG


Système PREVAG

Système PREVAG : outil de prévision des d’états de mer (EdM) du large au très côtier

Acquérir Bathymétrie Forçages : MTO + marée

» Délégation à SOAP pour données éphémères

modéliser Construire un chaîne de modélisation dédiée

» Emboîtement de modèle (qqs km 10aine m) Conditions aux frontières

fabriquer / exploiter Calcul des produits Visualisation / vérification des résultats

» Mise en œuvre des modèles» Calcul de prévision

servir Export image => bulletin Organisation renforcée


PREVAG : “Acquérir…”

Vent Météo France :

Modèle ARPEGE, grilles GLOB05 et EURAT01; Modèle AROME, grille FRANGP0025 (haute résolution)

ECMWF (centre européen) : Modèle CEP, grille GLOB0125

Marée Prédiction SHOM (MARMONDE) mesures in-situ


PREVAG : “Acquérir…”

Courants de marée atlas des courants de marée :

Atlantique Manche

mesures in-situ

Bathymétrie BDBS (base de données bathymétriques du SHOM) Levés sur zones de déploiement (REA) Gebco, ETOPO


PREVAG : “Modéliser…”

Construire une chaîne du large à la côte Noyaux de modélisation

Wave Watch 3» NOAA

» zones globales et régionales

(grands fonds) jusqu'à la plage

SWAN» Univ. Delft

» Déferlement

“Forçages” Conditions aux frontières Vent Glaces Marée : hauteur et courants bathymétrie


WW3

SWAN

PREVAG : “Modéliser…” (WWIII + SWAN)


PREVAG : “Modéliser…”

Grilles / Cdts aux frontières

PREVAG

MFWAM

MF

WA

MM

FW

AM


PREVAG : “Fabriquer…”

Paramètres calculés hauteur significative longueur d’onde période pic partitionnement des états

de mer direction critère de déferlement probabilité de déferlement

(Forçages) bathymétrie vent à 10 m courants de marée marée



Séries temporelles



Spectres



Partitionnement des différentes composantes d’état de mer : mer du vent ; houle primaire ; houle secondaire.


Profils de plages Hauteur Significative probabilité de déferlement (pourcentage des vagues qui

déferlent)



PREVAG : “Servir …”

Runs deux runs par jours : 00h00 et 12h00

00h00 pour les bulletins 12h00 pour les sauvegardes

Diffusions de Bulletins Bulletins d’état major :

cartes 2D présentant l’évolution de la hauteur significative (Hs) sur zone évolution temporelle de la Hs sur les sites de plageage Comparaison avec les données in situ (si disponibles) / analyse (commentaires)

Bulletins spécialisés: cartes 2D présentant la Hs sur les 3 prochains jours (éch toutes les 3h) spectres d’énergie et évolution temporelle de la Hs au niveau des sites de plageage évolution de la Hs le long du profil de plage (si la résolution de la bathymétrie est

suffisante)


Prevag : système opérationnel du CFuD pour le soutien défense en prévisions d’état de mer côtier

- Installé sur Linux Centos 5.5 sur une machine type serveur- Installé sur le réseau CISMF

Opéré par le CFuD Adminisitré par le CISMF Déployé sur le réseau CD du CISMF

Réseau CISMF NP

Réseau SOAP

Réseau CISMF CD

Moyen de diffusion

CISMFDonnées Météo Réseau SOAP

Données Météo

PREVAG


Prevag : système opérationnel du CFuD pour le soutien défense en prévisions d’état de mer côtier

FAITS MARQUANTS PREVAG: Assure la capacité de prévision et post-production à valeur ajoutée, d’informations côtière d’état de mer pour la Marine

Est opéré par du personnel SHOM sur un réseau CISMF

Contient une capacité interne de modélisation WaveWatchIII et SWAN Gestion de modèles emboités

N’est pas inclus dans SOAP-3

Nécessité des observations pour valider l’ensemble de la production

MCO en cours jusqu’en 2017


Les outils à court terme:

SOAP-3

PREVAG

Chaine HYCOM OPS

Virtualisation


Système HYCOM OPS


HYCOM OPS: capacité opérationnelle du SHOM de modélisation hydrodynamique régionale

Système HYCOM OPS: outil de prévision régionale hydrodynamique

Sur réseau SHOM

Acquérir Forçages méteo

Délégation à SOAP-3 Forcages océanograpiques / frontières ouvertes

Délégation à SOAP-3 Débits fluviaux

modéliser Configuration spécifique Manche Gascogne Configuration spécifique Méditerranée

fabriquer Prevision de température, salinité, ssh u et v Matrice 3D

servir Data.shom.fr -> soutien civil SOAP-3 -> soutien défense


HYCOM OPS : “Acquérir…”

Vent Météo France :

Modèle ARPEGE EURAT01;

Frontières ouvertes Mercator-Ocean:

Modèle PSY2QV4R4

Débit de fleuves SCHAPI : Fleuves francais

=> Dépôt par scriptscript dans les répertoires HYCOM


HYCOM OPS : “Modéliser…” Noyau de modélisation : HYCOM / (issu du PEA PROTEVS)

Résolution : 1’ sur Manche / Gascogne et Méditerraneé

Processus modélisées Marée / courants de marée Ondes internes circulation générale tourbillons courant de pente circulation résiduelle sur le plateau courants induits par le vent courants de densité

Ondes internes :- Propagation plaine, plateau

- Refroidissement en zone de génération

Front d’Ouessant

Activité méso-échelle Processus plateau :Panaches fluviaux

Processus liés à la marée


HYCOM OPS : “Modéliser…” HPC : Aquarium Chaines de modélisation : script shell / fortan /etc (Sans fenetreage ni IHM)


HYCOM OPS : “Fabriquer…”

Prévisions Quotidienne Horaire de J-2 a J+5 par pas de 1h Matrice 3D

» Température» Salinité» U» V

Matrice 2D» Hauteur de la surface océanique

Zones :» Manche / Gascogne» Méditerranée

Hycom – Température eau de mer 29/05/2013

Hycom – Température eau de mer 29/05/2013

Hycom – Température eau de mer (50 m) 29/05/2013


HYCOM OPS : “Servir….”

Production Civile

Production Défense

Variabilité de l’Epaisseur du

Chenal de Surface (ECS)

sur une journée


HYCOM OPS : système opérationnel du CFuD pour la modélisation régionale

- Installé sur Linux / HPC- Installé sur le réseau SHOM

Opéré par le HOM/CFuD et HOM/REC Administré par le SHOM Déployé sur le réseau SHOM Toulouse

Réseau SHOM

data.shom.fr- Données météo- Données Mercator

Aquarium

- Données fleuves- Données observées- …

Ligne spécialisée

Ligne internet

Ligne internet

Réseau CISMF NP

Réseau SOAP


HYCOM OPS

FAITS MARQUANTS HYCOM OPS:

Capacité propre de modélisation océanographique opérationnelle temps réel

Outil non intégré

Est opéré par du personnel SHOM

Est opéré sur un réseau SHOM avec des moyens HPC

Permet d’assurer le soutien défense en modélisation régionale

Permet d’assurer une production civile


Virtualisation du système de production CISMF

DIRISI

CISMFImpact sur SOAP-3?

Problème d’alimentation en données externes pour la production océanographique

Problème de diffusion

Règles SSI

Impact financier


Les outils à moyen terme:

SOAP-3.5


Constat :

PREVAG

HYCOM OPS


SOAP-3.5

Amener SOAP-3 à :

Intégrer une capacité de modélisation océanographique régionale

Intégrer une capacité de modélisation d’état de mer

Adapter les outils de post-production aux domaines régionaux et côtier

Ajouter une capacité de calcul de surcôte


Marché en sous-traitance Publication en juillet 2013 Remise des offres octobre

2013 Notification 18 avril 2014 Durée de développement

15mois 7 mois de VA/VSR

Au mieux : exploitation

fin 1er semestre 2016

SOAP-3.5


SOAP-3.5

Acq

uér

ir

Mod

élis

er

Fab

riqu

er /

Qu

alif

ier

Ser

vir

Piloter

Pilo

ter

Tmer

Recopesca

Surcote

Le Conquet

SWH

Spectre

Agde

Tmer

Réseau des Iles - Yeu


SOAP-3.5: système opérationnel du SHOM pour la modélisation régionale et la post-production défense

- Installé sur le réseau SHOM (Linux / HPC) et sur le réseau CISMF/DIRISI(?) (Linux) Opéré par HOM/CFuD Administré par le SHOM pour l’instance SHOM et par le CISMF/DIRISI(?) pour l’instance « défense »

Réseau SHOM : Uniquement utilisé pour la modélisation HYCOM et sa supervision Réseau CISMF/DIRISI(?) : Pour la modélisation d ’état de mer et l’ensemble de la post-production oceano hauturière et

régionale

Réseau SHOM

data.shom.fr- Données météo- Données Mercator

Aquarium

- Données fleuves- Données observées- …

Ligne spécialisée

Ligne internet

Ligne internet

CISMF / DIRISI (?)

SOAP-3.5Prévision HYCOM•Manche / Gascogne•Méditerranée•Indien

…

DIRISI –réseau de confiance défense

- Données météo- Données Mercator- Données HYCOM

SHOM (SOAP-3.5)

- Autres modèles hauturiers

- Données observées- Données satellite

Ligne spécialisée??

Ligne intern

et

Réseau CISMF NP

Postes client SOAP

SOAP-3.5

DRCD

SOAP-3.5

Données observées CD

Données observées DR??

Postes client SOAP

Réseau CISMF CD

Postes client SOAP

Postes client SOAP

Diffusion CD

Diffusion DR


SOAP-3.5

FAITS MARQUANTS SOAP-3.5:

Capacité intégrée de modélisation océanographique et d’état de mer opérationnelle temps réel

Unicité / homogénéité d’un logiciel pour assurer l’ensemble de la production et post-production à valeur ajoutée océanographiques

Se base sur l’architecture connue SOAP-3 (début des 2000’s….)

Assure la transition pour GEODE4D

Dualité ?


Le soutien opérationnel en océanographie pour la défense : les outilsles outils

IEF Mathilde FAILLOTIEF Mathilde [email protected]@intradef.gouv.fr05.67.76.68.16

dualité ? visite dga - novembre 2014 les outils le soutien opérationnel en océanographie pour la...

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