HIRESUBCOLOR (OST-ST) Multiscale methods for the evaluation of high

resolution ocean surface velocities and subsurface dynamics from ocean color, sea

surface temperature and altimetry Enjeux scientifiques et sociétaux La connaissance de la dynamique océanique est un point clé pour la : la lutte contre les pollutions marines de diverses origines, la dérive d'objets ou les opérations de secours en mer, l'évaluation des interactions physique/biogéochimique à la surface de l’océan, la compréhension de l’impact de la dynamique océanique de surface et de subsurface à submésoéchelle sur

les écosystèmes marins des premiers maillons de la chaine trophique jusqu’aux niveaux trophiques supérieurs.

Les résultats acquis sont importants pour la communauté scientifique océanographique en général: le projet a apporté une nouvelle méthode d’obtention de la dynamique océanique à super résolution par la fusion d’observations satellitaires : dynamique océanique à mésoéchelle (GEKCO), température de surface de la mer et couleur de l’eau MODIS-Aqua. Le projet Hiresubcolor est donc d'un intérêt majeur pour la connaissance de la dynamique océanique à submésoéchelle. Il a permis de définir une méthode d’inférence non-linéaire applicable à différents paramètres océaniques en tenant compte du régime de turbulence pleinement développée océanique.

Organisation générale Hiresubcolor développe deux axes, l’un fondamental et l’autre appliqué.

Les objectifs fondamentaux sont les suivants : Développer la FMCM pour réaliser des avancées significatives dans la détermination du champ de vitesse

associé à la dynamique océanique, Utiliser des séquences temporelles d’acquisition en conjonction avec le FMCM. Les objectifs appliqués sont : Un support pour l’étude des données océanographiques utilisant les données altimétriques multimissions

(Topex/Poseidon, ERS1&2, Geosat, GFO, Envisat, Jason-1, Jason-2) en utilisation conjointe avec d’autres données satellitaires et/ou modèles,

Supporter les études nécessitant des produits altimétriques « mergés » pour l’étude des tourbillons à mésoéchelle et de la dynamique côtière dans certaines régions,

Explorer les applications du FMCM pour les applications opérationnelles liées à l’obtention de produits en temps réel.

Partenaires LEGOS : Laboratoire d’Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales (Toulouse) LOCEAN : Laboratoire d’Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (Paris) GEOSTAT – INRIA (Bordeaux) CMIMA : Centre Mediterrani d’Investigacions Marines i Ambientals (CSIC – Espagne - Barcelone) Financement OST-ST, CNES

Objectifs : Analyse de la dynamique océanique à partir d’acquisitions satellitaires par des méthodes non-

linéaires Développement de la formulation microcanonique de la cascade multiplicative (FMCM) Evaluation de la dynamique océanique sur des données de SST Modis à la résolution de 4 km Amélioration de notre compréhension de la dynamique océanique à submésoéchelle.

Résultats Fig 1: Algorithme permettant la détermination de la direction de la dynamique océanique à sub-mésoéchelle (1/24°). Fig 2: Algorithme permettant la détermination de la norme de la dynamique océanique à sub-mésoéchelle (1/24°)

Fig 3 : Dynamique océanique du produit GEKCO au 1/4°. Fig 4 : Produit de température de surface de la mer du capteur MODIS-Aqua au 1/24°.

Fig 5 : Dynamique océanique au 1/24° obtenue par la méthode d’inférence non-linéaire

dans le domaine carré noir figures 3 et 4.

Publications Yahia H., J. Sudre, C. Pottier and V. Garçon, 2010 :Motion analysis in oceanographic satellite images using multiscale methods and the energy cascade, Pattern Recognition, 43, 3591-3604, DOI 10.1016/j.patcog.2010.04.011. Maji S. K., O. Pont, H. Yahia and J. Sudre, 2013 : Inferring Information across Scales in Acquired Complex Signals, Proceedings of the European Conference on Complex Systems 2012, 209-226.