Bathymétrie par drone

La bathymétrie : la mesure par sondage des fonds marins

La bathymétrie est une science qui sert à étudier les profondeurs marines, les lagunes ou même les cours d’eau. Elle permet de déterminer la topographie subaquatique d’un plan d’eau avec une très haute précision. On l’utilise pour réaliser des relevés destinés à sécuriser la navigation de surface ou sous-marine, des mesures de stocks sous eau ou de niveau d’envasement, des relevés de lit de rivière mais aussi dans le monde des carrières. La bathymétrie peut donc servir lors de nombreuses applications. Elle s’avère également très utile pour explorer les fonds marins et établir des missions de reconnaissance.

Une cartographie 3D de la profondeur des eaux

Grâce aux mesures bathymétriques, il est possible d’établir des modèles numériques représentant en 3D la configuration d’un fond marin. A travers le traitement des données recueillies, on peut identifier les reliefs sous-marins tels que les fosses océaniques ou de terrain. L’utilisation d’un drone lors de relevés bathymétriques génère de nombreux avantages. Avant tout, cela réduit considérablement le coût de la mission, mais également le temps qui lui est consacré et le nombre d’effectifs sur le terrain. De plus, le drone aquatique équipé d’un échosondeur, d’une centrale inertielle ainsi que d’un GPS RTK peut être suivi en temps réel. Les opérateurs prennent donc moins de risques en agissant depuis la berge.

bathymétrie

Voici un exemple de mission bathymétrique en bi-fréquence.

Comment fonctionne la bathymétrie ?

La technologie de la bathymétrie fonctionne avec un échosondeur également appelé SONAR (Sound, Navigation & Ranging). C’est un outil de mesure de distance qui peut mesurer le temps de trajet d’un signal acoustique réfléchi par le fond ou par tout élément en suspension ou posé sur le fond (poisson, rocher, algues etc). Cet appareil se compose en deux parties :
– Premièrement, on trouve le transducteur ou la sonde qui se situe sous la surface. C’est un dispositif qui convertit les signaux électriques en ondes sonores et inversement. Il peut donc basculer du mode récepteur au mode émetteur à tout moment.
– La seconde partie est un boîtier appelé sondeur ou échosondeur qui reçoit les impulsions électriques du transducteur et les transmet en images à l’opérateur.

 

Des ultrasons vont donc être émis par le transducteur pour aller taper le fond. Une fois que l’onde atteint un obstacle, elle rebondit vers la sonde et se transforme en signal électrique. Les informations sont ensuite envoyées vers le sondeur qui va pouvoir calculer la distance de l’obstacle à partir de la vitesse de l’onde et du temps qu’elle a pris pour atteindre le fond.
Le transducteur est donc l’une des pièces maîtresses de l’appareil. Il en existe plusieurs types qui se différencient sur divers critères tels que l’angle ou la fréquence mais aussi sur la composition ou sur la puissance.

 

L’échosondeur mono-faisceau

Tout d’abord, il y a la catégorie des échosondeurs mono-faisceau comprenant :
• L’échosondeur mono-fréquence : il permet de donner une profondeur pour un point donné x, y, z.
• L’échosondeur bi-fréquence : pour un point donné x, y, z, il donne deux profondeurs (le dépôt sédimentaire et le fond du plan d’eau).

L’échosondeur multi-faisceau

Dans un second temps, il y a la catégorie des échosondeurs multi-faisceaux avec l’échosondeur multifréquence qui permet de donner avec une précision plus affinée la profondeur du plan d’eau pour une multitude de points.

Il convient donc de choisir la méthode la plus adaptée à appliquer en fonction de la mission. Cela dépend également du donneur d’ordre et des caractéristiques du plan d’eau.

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