Dualité ?
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Le soutien opérationnel en océanographie pour la défense : les outilsles outils
IEF Mathilde FAILLOTIEF Mathilde [email protected]@intradef.gouv.fr05.67.76.68.16
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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
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Les outils actuels : SOAP-3 PREVAG
Dualité ?
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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SOAP-3 : “Fabriquer…”
Produits d’expertise Carte de synthèse d’activité
moyenne échelle (CSAME)
Analyses de fronts thermiques
Bulletin» océanographiques (BUOC)
» acoustiques (BUAC)
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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
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SOAP-3 : “Qualifier…”
…suivi de performance
Statistiques hebdomadaires et mensuelles
Comparisons Model vs model ou Model versus climatologie
Etudes de cas
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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
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SOAP-3 : “Servir…”
Préparer les commandes retaillage mise en forme contraintes SIC formatage
Nombreux clients / jour ~100 produits / jour en moyenne
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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
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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
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Système PREVAG
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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
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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
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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
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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
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WW3
SWAN
PREVAG : “Modéliser…” (WWIII + SWAN)
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PREVAG : “Modéliser…”
Grilles / Cdts aux frontières
PREVAG
MFWAM
MF
WA
MM
FW
AM
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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
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PREVAG : “Fabriquer…”
Séries temporelles
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PREVAG : “Fabriquer…”
Spectres
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PREVAG : “Fabriquer…”
Partitionnement des différentes composantes d’état de mer : mer du vent ; houle primaire ; houle secondaire.
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Profils de plages Hauteur Significative probabilité de déferlement (pourcentage des vagues qui
déferlent)
PREVAG : “Fabriquer…”
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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)
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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
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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
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Les outils à court terme:
SOAP-3
PREVAG
Chaine HYCOM OPS
Virtualisation
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Système HYCOM OPS
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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
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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
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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
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HYCOM OPS : “Modéliser…” HPC : Aquarium Chaines de modélisation : script shell / fortan /etc (Sans fenetreage ni IHM)
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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
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HYCOM OPS : “Servir….”
Production Civile
Production Défense
Variabilité de l’Epaisseur du
Chenal de Surface (ECS)
sur une journée
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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
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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
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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
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Les outils à moyen terme:
SOAP-3.5
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Constat :
PREVAG
HYCOM OPS
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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
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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
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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
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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
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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 ?
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Le soutien opérationnel en océanographie pour la défense : les outilsles outils
IEF Mathilde FAILLOTIEF Mathilde [email protected]@intradef.gouv.fr05.67.76.68.16