Thèse Oil Spill

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PROPOSITION DE SUJET DE THESE
Laboratoire d’accueil à l’ONERA :
Branche : Physique
Lieu (centre ONERA) :
Salon de Provence
Unité : RIM
Tél. : 04 90 17 65 12
Fax : 04 90 17 01 09
Responsable ONERA : S. Angelliaume
Email : [email protected]
Département : DEMR
Directeur de thèse universitaire envisagé : Charles-Antoine Guérin
Adresse : Laboratoire MIO - Université de Toulon CS 60584
83041 TOULON CEDEX 9
Tél. : +33 (0)4 94 14 24 59
Email : [email protected]
Intitulé : Apport des données radar multi-fréquentielles pour la caractérisation et la quantification des
substances chimiques et des hydrocarbures sur la surface océanique
Sujet :
La détection, caractérisation et quantification d'hydrocarbures et/ou de substances chimiques sur la
surface océanique est primordiale, aussi bien dans la lutte anti-pollution que dans le domaine de la
prospection offshore. A ce jour, des moyens de télédétections sont opérationnels dans ce contexte.
Ils consistent généralement à utiliser des observations radar pour la détection et des observations
optiques pour identifier la nature (caractérisation) et la quantité du produit présent à la surface.
Le radar imageur est un moyen d'observation tout-temps, il est utilisé avec succès pour la détection
de nappes d'hydrocarbures en mer à partir de plateformes aéroportées et satellitaires. L'objectif de ce
travail de thèse sera d'explorer le potentiel des seules données radar pour la caractérisation et la
quantification de substances liquides (type hydrocarbure et produit chimique) présentes sur la surface
océanique.
Caractérisation : l'objectif sera d'étudier dans quelle mesure le signal radar peut-être porteur
d'information sur la nature de la substance chimique observée (hydrocarbure, huile végétale, produit
chimique, ...) et si à partir des observables radar il est possible d'identifier le produit préalablement
détecté.
Quantification : une fois le produit détecté et caractérisé, il est de toute première importance de
pouvoir accéder à des informations relatives à sa quantité : épaisseur de la nappe, taux d'émulsion,
taux de couverture. Une méthode originale d'estimation de ces paramètres sera développée à partir
de modèles physiques de diffusion électromagnétique par des surfaces hétérogènes. Pour cela, on
s'appuiera sur l'expertise en modélisation de la télédétection océanique de l'Institut Méditerranéen
d'Océanologie à l'Université de Toulon.
Un des points forts de ce travail de thèse est de pouvoir s'appuyer sur une base de données radar
déjà constituée, grâce au capteur aéroporté SETHI de l'ONERA. Deux campagnes de mesures ont
permis d'obtenir des images polarimétriques et bande X (9.750 GHz) et en bande L (1.325 GHz) sur
des déversements contrôlés de produits chimiques en Méditerranée (mai 2015) et d'hydrocarbures au
large de la Norvège (juin 2015). Dans l'analyse de ces données, on cherchera en particulier à
exploiter la richesse d'information apportée par la simultanéité des acquisitions dans différentes
bandes (X et L) et dans les différents canaux de polarisation.
Ces travaux s'inscrivent dans un contrat de Partenariat Recherche et Innovation (PRI) de grande
ampleur signé entre TOTAL et l'ONERA. D'une durée initiale de 5 ans, ce partenariat a pour objectif
d’adapter ou de développer de nouvelles technologies de télédétection à l’exploration
d’hydrocarbures, à la sécurité des personnes et des installations et à la protection de l’environnement.
Les recherches seront ainsi suivies par V. Miegebielle (TOTAL-Pau) qui garantira notamment la
pertinence des travaux vis-à-vis des exigences de ce PRI.
Collaborations extérieures : C. Brekke - Université de Tromso (Norvège)
PROFIL DU CANDIDAT
Formation : diplôme d’un master recherche ou d’une école d’ingénieur
Spécificités souhaitées : connaissance en imagerie SAR et/ou en océanographie.