PROGRAMMES INFORMATIQUES UTILISES AU c,R,o,D,T, ...
PROGRAMMES INFORMATIQUES UTILISES AU c,R,o,D,T,
POUR L'ACQUISITION ET LES TRAITEMENTS
DES DONNEES HYDRO-ACOUSTIQUES
1 .
I N T R O D U C T I O N
Le Centre de Recherches océanographiques de Dakar-Thiaroye est équipé
depuis fin 1982 d’un ensemble complet d’écho-intégration BIOSONICS et s’est
doté fin 1983 d’un ordinateur HEWLETT PACHARD 9845 C muni d’une .table t,ra-
çante. Il parut dès lors impératif de lier ces deux ensembles pour consti-
tuer un système complet de mesures et de traitements des données hydro-
acoustiques. Sur le plan pratique, relier ces deux ensembles n’offraient
que des avantages :
- les mises en oeuvre sont simplifiées et accélérées,
- les capacités des appareils se complètent et se mettent réciproquement
en valeur,
- l’ensemble reste très souple et évolutif sur le plan du matériel et des
. .
1ogLciels.
Du côté utilisateur les avantages du système sont également nombreux :
- les logiciels, écrits en mode conversationnel inter-actif, sont conçus
pour une utilisation possible par des non-spécialistes en informatique et
hydro-acous t ique .
- ides procédures adoptées limitent les risques d’ommissions ou dXerreurs,
tant au niveau des réglages des appareils que des saisies manuelles de don-
nées ou des calculs.
.
- Apres correction des fichiers de données, les traitements sont immédiats
ce qui permet de publier très rapidement les résultats d’une campagne d’é-
cho-prospection.
Testé lors de la campagne Echosar 6 de Mars 1984, le système a été
depuis,amélioré en fonction de l’expérience acquise. Le système décrit ci-
--
-
** Chercheur ORSTOM en affectation au CRODT/ISRA.
* Informaticien V.S.N. en service au CRODT/ISRA.
après couvre l'essentiel des besoins en Echo-intégration, depuis la cali-
bration jusqu'à l'édition graphique des résultats.
2 *
A R C H I T E C T U R E D E L ' E N S E M B L E
D ' E C H O - I N T E G R A T I O N
La figure 1 montre un block diagramme du système d'acquisition de don-
nées. A) Le transducteur, fixé sur une base remorquée, converti de l'énergie
électrique en énergie acoustique et reciproquement.
B) Le sondeur (BIOSONICS Modèle 101) envoie un signal de grande énergie
sur le transducteur et reçoit le faible signal d'écho qu'il amplifie.
C) La visualisation des données se fait sur un échographe (Ross Fine
Line) et sur oscilloscope (Enertec SCHLUMBERGER 5027).
D) Les données hrutes, issues du sondeur peuvent être enregistrées sur
magnétéphone à cassette (SONY TC D5 M) pour visualisation et traitement ul-
térieur.
E) Le traitement des données se fait en plusieurs étapes, L'étape pré-
lininaire consiste à traiter le signal direct issu du sondeur par l'écho-
intégrateur digital (BIOSONICS Modèle 120) qui donne pour chaque mille nau-
tique une estimation de la densité dans un certain nombre de tranches d'eau,
.
nombre pouvant aller jusqu'à 30. Cette information, qui est éditée sur :L'im-
primante thermique de l'intégrateur est également recueillie directement à
l'ordinateur HP 9845 C via l'interfacage standard RS 232 C, puis après avoir
été complétée, est stockée sur cassette magnétique.
Les données sont traitées en différé, au laboratoire, à terre : la par-
tie la plus longue de traitement est la correction des données d'intégration
(élimination des parasites, du plancton, des intégrations de fond....).
Dans un futur proche le CRODT sera équipé d'un nouvel ordinateur, qui
permettra de faire la majeure partie du travail en mer et d'éd iter les rap-
ports préliminaires pratiquement au retour de la campagne.
3 .
O R G A N I G R A M M E D E L A
C H A I N E
D E
T R A I T E M E N T E T D ' E D I T I O N
Comme le montre la figure 2, seulle programme "CALIBR" est indépendant
de tous les autres. Il sert à la calibration des appareils et au calcul des
paramètres.
Les autres sont liés entre eux par création et lecture de fichiers en-
registrés sur cassettes magnétiques.
"CALIBR" et "INTEGR" sont les seuls programmes qui recueillent en direct
des données en provenance de l'intégrateur.
"TNTEGR" assure en direct la saisie des données brutes de l'intégrateur
via une interface RS 232 C et en manuel (heure, position, température, pro-
fondeur . ..). Il cr6e à chaque mille nautique une séquence de fichier, fichier
correspondant à une radiale. Ce fichier, nommé "RAD' suivi du numéro de la
rad.iale, est corrigé des erreurs et imprécisionsgrâce au programme "CORDON"
qui crée pour chaque radiale les fichiers corrigés 'INT" suivi du numéro
de la radiale. Le fichier subit un premier traitement dans le programme
"CRETRA" qui fait les extrapolations, p ermet de changer les constantes . . .
etc. et crée un fichier “TRA” par radiale. Le fichier est utilisé dans le
progratnme 'TRAIT" de traitement qui offre trois possibilités de calcul en
plus de la création de fichier servant à l’édition graphique sur écran, im-
primante ou table traçante des résultats. Les possibilités sont :
- Estimation de la densité en tonne par mille carré par l’ensemble de la
radiale,
- Estimation de cette densité pour une couche d’eau déterminée,
- Estimation de cette densité dans une zone bathymétrique déterminée,
Les programmes “DIGIT”, “CARTO” et CONTOU” servent à l’édition graphi-
que des résultats.
4 .
D E S C R I P T I O N
D E S
P R O G R A M M E S
4 .l. PROGIIAMNE YNTEGR~' (INTEGRatjon)
4.1.1. Ponction
____-----------
Ce programme sert :
1) à la saisie directe des paramètres entrés dans l’intégrateur,
2) à la saisie en direct des données de l’intégrateur à chaque mille,
3) à la saisie manuelle des données concernant :
- les informations du navigateur satellite à savoir :
+ heure dernier passage satellite
+ position latitude longitude
+ heure
+ vitesse du bateau
- la profondeur
- la température du sub-surface
- l’identification de problèmes éventuels.
4) à la correction éventuelle des données entrées manuellement,
5) à la création sur cassette des fichiers RAD (radiale) à la fin de chaque
radiale.
4.1.2. Organigramme "INTEGR"
CHANGE DUMP PAUSE /h-6?+,
S a i s i e a u c l a v i e r d e s
donnes complémentaires
1 :lt:::ET::RAM. j
T R A N S - M E S U R E
Extraction et mémorisation
en tableaux des don nées
N O N
- F I N
R A D I A L E
Enregistrement sur cassette
des données de la radiale
4.1.3. Liste exnlicative des variables
B fl (501,[211!: Tableau édité par l’intégrateur et enregistré par l’ordinateur
Ce tableau peut contenir tout type d’informations venant de
l’intégrateur. Ne sont conservés que les “PARAMETER CHECK”
et les données de valeur d’intégration par mille.
Lorsqu’on fait un “PARAMETER CHECK”, les données sont stockées
dans les variables et tableaux intermédiaires suivants :
Fi le-num
: No de la radiale qui donnera celui du fichier.
Date
: date à laquelle est effectuée la radiale.
Seuil
: valeur en millivolts en dessous de laquelle les échos ne sont
paspris en compte par l’intégrateur.
Taille
: paramètre indiquant la tai.lle des séquences dans le fichier.
Const-a
: Constante A de BIOSONICS qui permet, compte tenu des valeurs
des paramètres de l’ensemble du système d’écho-sondage et de
l’index de réflexion moyen des poissons (E) de calculer les
densités de poissons à partir des voltages intégrés.
Fenet re
: Paramètre permettant de définir un intervalle d’intégration
juste au dessus du fond.
Prof. (31)
: Tableau intermédiaire de stockage des limites des intervalles
de profondeur. (30 intervalles possibles chez BIOSONICS).
Corr-Tvg (30): Facteur de correction de la TVG pour chacun des 30 intervalles.
Toutes ces variables et tableaux intermédiaires seront ensuite transfe-
r-6:
dans le tableau TAB décrit plus loin.
Lorsqu’arrivent les données d’intégration, elles sont également stockées
dans des variables et tableaux intermédiaires de même que les données qui
sont entrées manuellement après chaque acquisition des données intégrateur.
On utilise alors les variables et tableaux suivants :
Ping
: c’est le nombre d’émissions ultrasonones entre deux sorties
de données de l’intégrateur.
Tnteg (30) : correspond aux valeurs d’intégration dans chacun des 30 inter-
valles possibles.
Percent (30) : correspond au pourcentage échantillonné dans chacun dans 30
intervalles.
Sont ensuite entrés manuellement,
Heure
: heure à la fin du mille
Lat.
: position en latitude à la fin du mille
Long.
: position en longitude à la fin du mille
Drt
: heure du dernier passage satellite
Prof
: profondeur de fond à la fin du mille
Temp
: température de sub-surface en degré à la fin du mille
Vit
: vitesse instantannée du bateau en noeuds à la fin du mille
Erreur
: paramètre de détection de problèmes dans la séquence.
Ces valeurs sont ensuite transférées dans. le tableau TAB (It,.I) .
(Iic - 1)
: représente le No du mille ou de la séquence dans la radiale.
6
Pour It 5, le tableau contient les paramètres de l’intégrateur pour
la. radiale à savoir
Tab (1,l)
Ta.b (1,2)
Fi le-num
Tab (1,3)
Date
Tab (I,4)
Seuil
Tab (1,5)
Taille
Tab (1,6)
Limites des intervalles de
à
profondeur Prof. (K)
Tab (1,6 + taille)
Tab (1,7 + taille)
facteur correction TV0 par
à
intervalle
Tab (1,6 + 2 * taille) corr-tvg (k)
Tab (1,7 + 2 * taille) Const-a
Tab (1,8 + 2 * tai Ile) Fenetre
Pour It # 1 on a
Tab (It, 1)
Heure
Tab (It,2)
Lat.
Tab (It,3)
Long.
Tab (It,4)
Drt.
Tab (It,5)
Prof.
Tab (It,6)
Temp .
Ta’b (It,7)
Vit.
Tab (It,8>
Ping
Tab (It,9>
à
valeur d’intégration Integ (K)
Tab (It,9 f taille)
Tab (Itj 10 + taille)
Pourcentage échantillonnés
à
Tab (It, 10 + 2 x taille) Pour cent (K)
Tab (It,2 x taille f 1) Erreur,
4.2. PROGRAMME “CORDON” (CORrection DONnées)
4.2.1. Fonction
Ce programme permet de corriger les données brutes issues des fichiers
%AD nnn” crées par le programme “INTEGR”.
Après avoir testé que le fichier demandé existe bien sur la cassette,
il en calcule la longueur totale ainsi que la longueur de chaque enregistre-
ment . Il permet ensuite d’avoir accès et de corriger éventuellement pour
chaque séquence les valeurs d’intégration dans chaque intervalle de profon-
deur, les pourcentages échantillonnés correspondant,ainsi que l’heure, la
position et la température. A la fin de la radiale, le fichier corrigé qui
est gardé en mémoire centrale, est enregistré
sur cassette dans le fichier
“INT nnn” (valeur d’intégration), dans lequel nnn représente le No de la ra-
diale. Le fichier “RAD nnn” des données brutes est conserve sans modifica-
t ions .
4.2.2. Organigramme "CORDON"
S A I S I E D U No
D E R A D I A L E
Non
Oui
Lecture du fichier
t-
E d i t i o n
sé quence
Corrections
D e n s i t é s
pourcentage
I
Correct ions
Heure
Température
Positions
OUI
E c r i t u r e d u
6
FI N
4.2.3. ‘Liste explicative des variables
Tab (50,50)
: même tableau que décrit dans le programme “INTEGR”. La
longueur du fichier agale au iinombre de mille est donnée par la
variable Long-file et la longueur de chaque enregistre-
ment par la variable Taille.
Ces deux vari.ables sont directement extraites du catalogue de la cas-
sette.
Long-file
:
nombre de séquence du fichier
Taille
:
nombre d’intervalles de profondeur nour
une séquence
4.3. PROGRAMME “CRETRA” (CREation du fichier de TRAvail)
4.3.1. Fonction
Le programme utilise le fichier des données corrigées “INT nnn” où les
valeurs d‘intégration sont exprimées en kg/m3 dans chaque tranche d’eau de
chaque mille pour les convertir en densités exprimées en tonnes/mille nauti-
que carré dans chaque intervalle de profondeur ainsi que la somme des den-
sités de chaque intervalle pour le mille considéré. Ce nouveau fichier
ainsi calculé est enregistré sur cassette sous le nom “TRA nnn” (TRAvail),
nnn étant le numéro de la radiale.
4.3.2. Organigramme "CRETRA"
_---.
S A I S I E
DU
No DE
I
C a l c u l
des intervalles
d e p r o f o n d e u r
I Calcul des
d e n s i t é s e t
de leur somme
&
I
T r a n s f e r t d e s
Nouvelle séquence
donnees d
e
p o s i t i o n
I
E c r i t u r e d u
f i c h i e r d e
4.3.3. Liste explicative des variables
Tab (50,50)
:
même signification que dans les deux programmes pré-
cédents.
D e n s i t é (I,J) :
Tableau de stockage des densités calculées par inter-
valle de profondeur et qui sera transféré dans le fi-
chier “TRA nnn”
Pour 1 - 1. Densité (l,J) contient les paramètres généraux, à savoir
Densité ( 1, l>-’
limites des intervalles de
à
profondeur
Densité (1,Taille + 1)
Densité (1,Taille f 2) constante A
Pour 1 $ 1, (I-l) correspond au numéro de la séquence dans la radiale
et on a
Densité (1,l)
densités par intervalle de profondeur exprimées
à
en tlmille carré.
Densité (I,Taille)
Densité (1,Taille + 1):somme des densités pour la séquence
Densité (1,Taille + 2):heure
Densité (1,Taille + 3):profondeur
Densité (1,Taille + 4) : latitude
Densité (1,Taille + 5) : longitude
Densité (1,Taille + 6):température
Taille
:
nombre par séquence d’intervalle de profondeur.
Long-f il.e
:
nombre de séquences dans le fichier.
4, h. PROGRAMME “TRAIT” (TRAITement)
4.4.1. Fonction
Le programme, après lecture du fichier “TRA nnn”, permet :
1) de modifier deux paramètres : la valeur de la constante A et celle de la
profondeur du début de l’intégration, dans le cas où l’on voudrait que .la
premigre couche commence au niveau de la base ou au niveau de la surface au
lieu de classiquement commencer à 3 m sous la base.
2) de refaire les calculs de densités par intervalle de profondeur si les
paramètres ci-dessus ont été modifiés.
3) d’fditer les densités en tonnes par mille carré correspondant à chaque
séquence en précisant si cette séquence s’est déroulée de jour ou de nuit,
pu.Ls de calculer pour l’ensemble de la radiale, la somme des densités du
j our , de nuit et le total. La moyenne et l’écart type sont calculés à titre
indicatif en supposant les valeurs réparties normalement autour
de la mo-
yenne.
4) d’éditer les mêmes types de valeur qu’en 3 mais après sélection d’une
tranche de profondeur d’eau, correspondant à un ou plusieurs intervalles
enregistrés sur le fichier,
5) d’éditer le même type de valeurs en considérant cette fois des zones
bathymétriques,
6) ce programme crée enfin un fichier nommé “GRP nnn” (GRaPhique) qui sert
à l.‘édi.t.ion graphique des températures de sub-surface et de densités obser-
vées durant la campagne.
‘! ‘1
i.4.2.
Organigramme “TRAIT”
_-_-_ -.--- - .~-
Ic
Saisle d
u
No
de, f i c h i e r
4
O U I
N O N
I
S a i s i e d e s
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M E N U
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-
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C a l c u l d e s
C a l c u l d e s
M é m o r i s a t i o n e n
C a l c u l d e s
Bioma sses par
B i o m a s s e s
tableaux
des
biomasses
intervalles de
~a r
z o n e s
B i o m a s s e s H e u r e s
p r o f o n d e u r
Bathymetriq ues
T e m p é r a t u r e
-
P o s i t i o n s
-l-
E d i t i o n
c7 Edition
I Edition
cF7 Ecriture du
fichier Graphique
II
I
1 2
4.4.3. Liste exnlicative des variables
!,ensité (50,50)
:
identique au tableau de programme "CQETQA"
Trans (5U,5) ; 1 :
numéro de la séquence dans la radiale
Trans (1,l)
.
.
densité en tonne/mille m2 pour la séquence
Trans (1,2)
:
heure
Trans (1,3)
:
température de sub-surface
Trans (I,4)
:
latitude
Trans (1,5)
:
longitude
L*ong-file
:
nombre de séquence dans la radiale
Taille
:
nombre d'intervalles de profondeur par séquence
N-prof.
nouvelle profondeur et nouvelle constante A dans le
N-a
cas de changement de ces paramètres
Rapport-prof
rapport des nouvelles valeurs sur les anciennes
Rapport-a
concernant la profondeur et la constante.
Prem. prof
.
.
valeur de début et de la fin des intervalles
Dern. prof
: de profondeur ou des zones bathymétriques.
4.5. PROGRAMME CARTO (CARLOgraphie)
4.5.1. Fonction
Le programme est utilisé pour traiter des fonds de carte, Sénégal nord
ou Sénégal sud et d'y porter en couleur (après optimisation des nuances)
les températures ou les densités qui sont extraites des fichiers "GRP nnn".
Il permet en outre de positionner les traits de chalut et le parcours du
bateau sur la carte. Ces éditions se font à l'écran ou sur l'imprimante ther-
mique de l'crdinateur. 11 nécessite que les radiales soient numérotées dans
un ordre correspondant
à leur position géographique. Il utilise les fichiers
"GRP nnn" crées par le programme "TRAIT" et les fichiers de fond de carte
"SENORD" ou "SENSUD".
-+.
I 5.2. Organigramme CARTO
.--
carte
1
m i n i m a l e s e t
minim a les et
l
b
-7 maximales I I maximales I
T r a c é
L e c t u r e
C a l c u l d e l a z o n e d e
t r a c é p o u r u n e p o s i t i o n
d u b a t e a u
O p t i m i s a t i o n s d e s
c o u l e u r s
I
T r a c é
1
I
N O N
1
4
4.5.3. Liste explicative des variables
- Variables utilisées par le programme principal :
Trans (50,5)
: Même tableau que décrit dans "TRAIT"
Mesure (50,50,5)
: Tableau de regroupement de plusieurs radiales (c'est-
à-dire de plusieurs tableaux Trans).
Le premier indice correspond au numéro de radiale.
Nbre-seq (50)
: nombre de séquences pour chaque radiale (c'est-à-dire
nombre de valeurs significatives pour Mesure (I,.,.)
- Variables utilisées pour le fond de carte.
Latmin, Latmax, Longmin, Longmax : positions extrêmes du tracé.
Step
: graduation des axes
Xpl (5000>, Ypl (5000) : coordonnées des points du fond de carte
P (5000)
:
code de positionnement de la plume pour chaque point
- Variables utilisées pour le chalutage
Long-chai (100)
Lat-chai (130)
Position du coup de chalut
Type-chai (100)
chalutage pélagique oü démersal
- Variables utilisées pour la cartographie
Lat-rad
:
valeur ajustée de la latitude de la radiale
Esp-rad
*
.
espacement entre deux variables
Ll, L2, L3, Long, Ecart : limite de la zone à colorier
couleur, Lum
:
couleur et luminosité de la zone.
4.6. PROGRAMME "CONTOU" (iso CONTOUR)
4.6.1. Fonction
Ce programme sert à tracer les contours d'isothermes ou d'isodensité.
Il a pour entrée les fichiers fond de carte "SENORD" ou "SENSUD'" et les fi-
chiers "GRP nnn".
L'impression des cartes se fait sur écran,
imprimante ou table trasante.
Les isocontours sont calculés par la méthode de triangulation de WATSON.
4t._.2. Organigramme "~ONT(II:l
S a i s i e d e s No2
d e s r a d i a l e s
N O N
L e c t u r e d u
f i c h i e r f o n d
d e c a r t e
L i m i t e s d e
d e s v a l e u r s
e t
i s o c o n t o u r s
4.6.2. Organigramme "CONTOLJ" (suite)
.----.-..A
S O U S - P R O G R A M M E nISOCONTOUR’
Ecran
Plotter
Tri a n g ulation
C a l c u l
des
isocon tours
T r a c é
9
1 7
4.6.3. Liste explicative des variables
.-_.
Trans (50,5)
:
même tableau que dans “TRAIT”
Pnt 1 (2000,4)
:
les éléments Pnt 1 (1, .), Pnt 1 (2, .) , Pnt 1 (3, .)
doivent être laissés libres pour les éléments suivants
Pnt 1 (. , 1) latitude du point
Pnt 1 (., 2) longitude du point
Pnt 1 (., 3) température du point
Pnt 1 (., 4) densité du point
Ns t
:
nombre de points servant à calculer les isocontours
Pnt (2000, 3)
:
tableau des valeurs normalisées
Pnt (., 1)
:
latitude
Pnt (., 2)
:
longitude
Pnt (., 3)
.
.
température ou densité, choisiepar menu.
Lat (8)
.
.
valeur des isocontours
L c
:
nombre d’isocontours demandés
Col (8, 1000)
CO2 (8, 1000)
Coordonnées des extrêmités des segments de traçage
CO3 (8, 1000)
d’isocourbes calculés par la subroutine ISOC
CO4 (8, 1000)
Npc ( 8 )
:
nombre de segments pour chaque isocourbe.
5 .
C O N C L U S I O N S
IL’ensemble de ces programmes a été écrit d’une part dans le but de facili-
ter et d’accélérer le dépouillement des campagnes d’écho-intégration, mais
aussi pour permettre à des scientifiques non spécialistes en hydro-acousti-
que et informatique, de pouvoir utiliser correctement le matériel.
Le programme de calibration ne fait pas l’objet d’une description
ciitaillée dans le cadre de cette publication carilest trop spécifique au
matériel du CRODT pour pouvoir être généralisé.
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ECHOGRAPHE
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IMPRIMANTE
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I M P R I M A N T E
LECTEUR
A N S D U C T E U R
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2x 250 K
Ficurc 1.- Block-Dia~yamme~ du syst?me d'acquisition.
INTEGRATEUR
INTEGR.
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POUR L'ACQUISITION ET LES TRAITEMENTS
DES DONNEES HYDRO-ACOUSTIQUES
1 .
I N T R O D U C T I O N
Le Centre de Recherches océanographiques de Dakar-Thiaroye est équipé
depuis fin 1982 d’un ensemble complet d’écho-intégration BIOSONICS et s’est
doté fin 1983 d’un ordinateur HEWLETT PACHARD 9845 C muni d’une .table t,ra-
çante. Il parut dès lors impératif de lier ces deux ensembles pour consti-
tuer un système complet de mesures et de traitements des données hydro-
acoustiques. Sur le plan pratique, relier ces deux ensembles n’offraient
que des avantages :
- les mises en oeuvre sont simplifiées et accélérées,
- les capacités des appareils se complètent et se mettent réciproquement
en valeur,
- l’ensemble reste très souple et évolutif sur le plan du matériel et des
. .
1ogLciels.
Du côté utilisateur les avantages du système sont également nombreux :
- les logiciels, écrits en mode conversationnel inter-actif, sont conçus
pour une utilisation possible par des non-spécialistes en informatique et
hydro-acous t ique .
- ides procédures adoptées limitent les risques d’ommissions ou dXerreurs,
tant au niveau des réglages des appareils que des saisies manuelles de don-
nées ou des calculs.
.
- Apres correction des fichiers de données, les traitements sont immédiats
ce qui permet de publier très rapidement les résultats d’une campagne d’é-
cho-prospection.
Testé lors de la campagne Echosar 6 de Mars 1984, le système a été
depuis,amélioré en fonction de l’expérience acquise. Le système décrit ci-
--
-
** Chercheur ORSTOM en affectation au CRODT/ISRA.
* Informaticien V.S.N. en service au CRODT/ISRA.
après couvre l'essentiel des besoins en Echo-intégration, depuis la cali-
bration jusqu'à l'édition graphique des résultats.
2 *
A R C H I T E C T U R E D E L ' E N S E M B L E
D ' E C H O - I N T E G R A T I O N
La figure 1 montre un block diagramme du système d'acquisition de don-
nées. A) Le transducteur, fixé sur une base remorquée, converti de l'énergie
électrique en énergie acoustique et reciproquement.
B) Le sondeur (BIOSONICS Modèle 101) envoie un signal de grande énergie
sur le transducteur et reçoit le faible signal d'écho qu'il amplifie.
C) La visualisation des données se fait sur un échographe (Ross Fine
Line) et sur oscilloscope (Enertec SCHLUMBERGER 5027).
D) Les données hrutes, issues du sondeur peuvent être enregistrées sur
magnétéphone à cassette (SONY TC D5 M) pour visualisation et traitement ul-
térieur.
E) Le traitement des données se fait en plusieurs étapes, L'étape pré-
lininaire consiste à traiter le signal direct issu du sondeur par l'écho-
intégrateur digital (BIOSONICS Modèle 120) qui donne pour chaque mille nau-
tique une estimation de la densité dans un certain nombre de tranches d'eau,
.
nombre pouvant aller jusqu'à 30. Cette information, qui est éditée sur :L'im-
primante thermique de l'intégrateur est également recueillie directement à
l'ordinateur HP 9845 C via l'interfacage standard RS 232 C, puis après avoir
été complétée, est stockée sur cassette magnétique.
Les données sont traitées en différé, au laboratoire, à terre : la par-
tie la plus longue de traitement est la correction des données d'intégration
(élimination des parasites, du plancton, des intégrations de fond....).
Dans un futur proche le CRODT sera équipé d'un nouvel ordinateur, qui
permettra de faire la majeure partie du travail en mer et d'éd iter les rap-
ports préliminaires pratiquement au retour de la campagne.
3 .
O R G A N I G R A M M E D E L A
C H A I N E
D E
T R A I T E M E N T E T D ' E D I T I O N
Comme le montre la figure 2, seulle programme "CALIBR" est indépendant
de tous les autres. Il sert à la calibration des appareils et au calcul des
paramètres.
Les autres sont liés entre eux par création et lecture de fichiers en-
registrés sur cassettes magnétiques.
"CALIBR" et "INTEGR" sont les seuls programmes qui recueillent en direct
des données en provenance de l'intégrateur.
"TNTEGR" assure en direct la saisie des données brutes de l'intégrateur
via une interface RS 232 C et en manuel (heure, position, température, pro-
fondeur . ..). Il cr6e à chaque mille nautique une séquence de fichier, fichier
correspondant à une radiale. Ce fichier, nommé "RAD' suivi du numéro de la
rad.iale, est corrigé des erreurs et imprécisionsgrâce au programme "CORDON"
qui crée pour chaque radiale les fichiers corrigés 'INT" suivi du numéro
de la radiale. Le fichier subit un premier traitement dans le programme
"CRETRA" qui fait les extrapolations, p ermet de changer les constantes . . .
etc. et crée un fichier “TRA” par radiale. Le fichier est utilisé dans le
progratnme 'TRAIT" de traitement qui offre trois possibilités de calcul en
plus de la création de fichier servant à l’édition graphique sur écran, im-
primante ou table traçante des résultats. Les possibilités sont :
- Estimation de la densité en tonne par mille carré par l’ensemble de la
radiale,
- Estimation de cette densité pour une couche d’eau déterminée,
- Estimation de cette densité dans une zone bathymétrique déterminée,
Les programmes “DIGIT”, “CARTO” et CONTOU” servent à l’édition graphi-
que des résultats.
4 .
D E S C R I P T I O N
D E S
P R O G R A M M E S
4 .l. PROGIIAMNE YNTEGR~' (INTEGRatjon)
4.1.1. Ponction
____-----------
Ce programme sert :
1) à la saisie directe des paramètres entrés dans l’intégrateur,
2) à la saisie en direct des données de l’intégrateur à chaque mille,
3) à la saisie manuelle des données concernant :
- les informations du navigateur satellite à savoir :
+ heure dernier passage satellite
+ position latitude longitude
+ heure
+ vitesse du bateau
- la profondeur
- la température du sub-surface
- l’identification de problèmes éventuels.
4) à la correction éventuelle des données entrées manuellement,
5) à la création sur cassette des fichiers RAD (radiale) à la fin de chaque
radiale.
4.1.2. Organigramme "INTEGR"
CHANGE DUMP PAUSE /h-6?+,
S a i s i e a u c l a v i e r d e s
donnes complémentaires
1 :lt:::ET::RAM. j
T R A N S - M E S U R E
Extraction et mémorisation
en tableaux des don nées
N O N
- F I N
R A D I A L E
Enregistrement sur cassette
des données de la radiale
4.1.3. Liste exnlicative des variables
B fl (501,[211!: Tableau édité par l’intégrateur et enregistré par l’ordinateur
Ce tableau peut contenir tout type d’informations venant de
l’intégrateur. Ne sont conservés que les “PARAMETER CHECK”
et les données de valeur d’intégration par mille.
Lorsqu’on fait un “PARAMETER CHECK”, les données sont stockées
dans les variables et tableaux intermédiaires suivants :
Fi le-num
: No de la radiale qui donnera celui du fichier.
Date
: date à laquelle est effectuée la radiale.
Seuil
: valeur en millivolts en dessous de laquelle les échos ne sont
paspris en compte par l’intégrateur.
Taille
: paramètre indiquant la tai.lle des séquences dans le fichier.
Const-a
: Constante A de BIOSONICS qui permet, compte tenu des valeurs
des paramètres de l’ensemble du système d’écho-sondage et de
l’index de réflexion moyen des poissons (E) de calculer les
densités de poissons à partir des voltages intégrés.
Fenet re
: Paramètre permettant de définir un intervalle d’intégration
juste au dessus du fond.
Prof. (31)
: Tableau intermédiaire de stockage des limites des intervalles
de profondeur. (30 intervalles possibles chez BIOSONICS).
Corr-Tvg (30): Facteur de correction de la TVG pour chacun des 30 intervalles.
Toutes ces variables et tableaux intermédiaires seront ensuite transfe-
r-6:
dans le tableau TAB décrit plus loin.
Lorsqu’arrivent les données d’intégration, elles sont également stockées
dans des variables et tableaux intermédiaires de même que les données qui
sont entrées manuellement après chaque acquisition des données intégrateur.
On utilise alors les variables et tableaux suivants :
Ping
: c’est le nombre d’émissions ultrasonones entre deux sorties
de données de l’intégrateur.
Tnteg (30) : correspond aux valeurs d’intégration dans chacun des 30 inter-
valles possibles.
Percent (30) : correspond au pourcentage échantillonné dans chacun dans 30
intervalles.
Sont ensuite entrés manuellement,
Heure
: heure à la fin du mille
Lat.
: position en latitude à la fin du mille
Long.
: position en longitude à la fin du mille
Drt
: heure du dernier passage satellite
Prof
: profondeur de fond à la fin du mille
Temp
: température de sub-surface en degré à la fin du mille
Vit
: vitesse instantannée du bateau en noeuds à la fin du mille
Erreur
: paramètre de détection de problèmes dans la séquence.
Ces valeurs sont ensuite transférées dans. le tableau TAB (It,.I) .
(Iic - 1)
: représente le No du mille ou de la séquence dans la radiale.
6
Pour It 5, le tableau contient les paramètres de l’intégrateur pour
la. radiale à savoir
Tab (1,l)
Ta.b (1,2)
Fi le-num
Tab (1,3)
Date
Tab (I,4)
Seuil
Tab (1,5)
Taille
Tab (1,6)
Limites des intervalles de
à
profondeur Prof. (K)
Tab (1,6 + taille)
Tab (1,7 + taille)
facteur correction TV0 par
à
intervalle
Tab (1,6 + 2 * taille) corr-tvg (k)
Tab (1,7 + 2 * taille) Const-a
Tab (1,8 + 2 * tai Ile) Fenetre
Pour It # 1 on a
Tab (It, 1)
Heure
Tab (It,2)
Lat.
Tab (It,3)
Long.
Tab (It,4)
Drt.
Tab (It,5)
Prof.
Tab (It,6)
Temp .
Ta’b (It,7)
Vit.
Tab (It,8>
Ping
Tab (It,9>
à
valeur d’intégration Integ (K)
Tab (It,9 f taille)
Tab (Itj 10 + taille)
Pourcentage échantillonnés
à
Tab (It, 10 + 2 x taille) Pour cent (K)
Tab (It,2 x taille f 1) Erreur,
4.2. PROGRAMME “CORDON” (CORrection DONnées)
4.2.1. Fonction
Ce programme permet de corriger les données brutes issues des fichiers
%AD nnn” crées par le programme “INTEGR”.
Après avoir testé que le fichier demandé existe bien sur la cassette,
il en calcule la longueur totale ainsi que la longueur de chaque enregistre-
ment . Il permet ensuite d’avoir accès et de corriger éventuellement pour
chaque séquence les valeurs d’intégration dans chaque intervalle de profon-
deur, les pourcentages échantillonnés correspondant,ainsi que l’heure, la
position et la température. A la fin de la radiale, le fichier corrigé qui
est gardé en mémoire centrale, est enregistré
sur cassette dans le fichier
“INT nnn” (valeur d’intégration), dans lequel nnn représente le No de la ra-
diale. Le fichier “RAD nnn” des données brutes est conserve sans modifica-
t ions .
4.2.2. Organigramme "CORDON"
S A I S I E D U No
D E R A D I A L E
Non
Oui
Lecture du fichier
t-
E d i t i o n
sé quence
Corrections
D e n s i t é s
pourcentage
I
Correct ions
Heure
Température
Positions
OUI
E c r i t u r e d u
6
FI N
4.2.3. ‘Liste explicative des variables
Tab (50,50)
: même tableau que décrit dans le programme “INTEGR”. La
longueur du fichier agale au iinombre de mille est donnée par la
variable Long-file et la longueur de chaque enregistre-
ment par la variable Taille.
Ces deux vari.ables sont directement extraites du catalogue de la cas-
sette.
Long-file
:
nombre de séquence du fichier
Taille
:
nombre d’intervalles de profondeur nour
une séquence
4.3. PROGRAMME “CRETRA” (CREation du fichier de TRAvail)
4.3.1. Fonction
Le programme utilise le fichier des données corrigées “INT nnn” où les
valeurs d‘intégration sont exprimées en kg/m3 dans chaque tranche d’eau de
chaque mille pour les convertir en densités exprimées en tonnes/mille nauti-
que carré dans chaque intervalle de profondeur ainsi que la somme des den-
sités de chaque intervalle pour le mille considéré. Ce nouveau fichier
ainsi calculé est enregistré sur cassette sous le nom “TRA nnn” (TRAvail),
nnn étant le numéro de la radiale.
4.3.2. Organigramme "CRETRA"
_---.
S A I S I E
DU
No DE
I
C a l c u l
des intervalles
d e p r o f o n d e u r
I Calcul des
d e n s i t é s e t
de leur somme
&
I
T r a n s f e r t d e s
Nouvelle séquence
donnees d
e
p o s i t i o n
I
E c r i t u r e d u
f i c h i e r d e
4.3.3. Liste explicative des variables
Tab (50,50)
:
même signification que dans les deux programmes pré-
cédents.
D e n s i t é (I,J) :
Tableau de stockage des densités calculées par inter-
valle de profondeur et qui sera transféré dans le fi-
chier “TRA nnn”
Pour 1 - 1. Densité (l,J) contient les paramètres généraux, à savoir
Densité ( 1, l>-’
limites des intervalles de
à
profondeur
Densité (1,Taille + 1)
Densité (1,Taille f 2) constante A
Pour 1 $ 1, (I-l) correspond au numéro de la séquence dans la radiale
et on a
Densité (1,l)
densités par intervalle de profondeur exprimées
à
en tlmille carré.
Densité (I,Taille)
Densité (1,Taille + 1):somme des densités pour la séquence
Densité (1,Taille + 2):heure
Densité (1,Taille + 3):profondeur
Densité (1,Taille + 4) : latitude
Densité (1,Taille + 5) : longitude
Densité (1,Taille + 6):température
Taille
:
nombre par séquence d’intervalle de profondeur.
Long-f il.e
:
nombre de séquences dans le fichier.
4, h. PROGRAMME “TRAIT” (TRAITement)
4.4.1. Fonction
Le programme, après lecture du fichier “TRA nnn”, permet :
1) de modifier deux paramètres : la valeur de la constante A et celle de la
profondeur du début de l’intégration, dans le cas où l’on voudrait que .la
premigre couche commence au niveau de la base ou au niveau de la surface au
lieu de classiquement commencer à 3 m sous la base.
2) de refaire les calculs de densités par intervalle de profondeur si les
paramètres ci-dessus ont été modifiés.
3) d’fditer les densités en tonnes par mille carré correspondant à chaque
séquence en précisant si cette séquence s’est déroulée de jour ou de nuit,
pu.Ls de calculer pour l’ensemble de la radiale, la somme des densités du
j our , de nuit et le total. La moyenne et l’écart type sont calculés à titre
indicatif en supposant les valeurs réparties normalement autour
de la mo-
yenne.
4) d’éditer les mêmes types de valeur qu’en 3 mais après sélection d’une
tranche de profondeur d’eau, correspondant à un ou plusieurs intervalles
enregistrés sur le fichier,
5) d’éditer le même type de valeurs en considérant cette fois des zones
bathymétriques,
6) ce programme crée enfin un fichier nommé “GRP nnn” (GRaPhique) qui sert
à l.‘édi.t.ion graphique des températures de sub-surface et de densités obser-
vées durant la campagne.
‘! ‘1
i.4.2.
Organigramme “TRAIT”
_-_-_ -.--- - .~-
Ic
Saisle d
u
No
de, f i c h i e r
4
O U I
N O N
I
S a i s i e d e s
nouvelles valeurs
I
C a l c u l
.--_ ---
M E N U
b
r
-
-
I
I
-..-.--L----
C a l c u l d e s
C a l c u l d e s
M é m o r i s a t i o n e n
C a l c u l d e s
Bioma sses par
B i o m a s s e s
tableaux
des
biomasses
intervalles de
~a r
z o n e s
B i o m a s s e s H e u r e s
p r o f o n d e u r
Bathymetriq ues
T e m p é r a t u r e
-
P o s i t i o n s
-l-
E d i t i o n
c7 Edition
I Edition
cF7 Ecriture du
fichier Graphique
II
I
1 2
4.4.3. Liste exnlicative des variables
!,ensité (50,50)
:
identique au tableau de programme "CQETQA"
Trans (5U,5) ; 1 :
numéro de la séquence dans la radiale
Trans (1,l)
.
.
densité en tonne/mille m2 pour la séquence
Trans (1,2)
:
heure
Trans (1,3)
:
température de sub-surface
Trans (I,4)
:
latitude
Trans (1,5)
:
longitude
L*ong-file
:
nombre de séquence dans la radiale
Taille
:
nombre d'intervalles de profondeur par séquence
N-prof.
nouvelle profondeur et nouvelle constante A dans le
N-a
cas de changement de ces paramètres
Rapport-prof
rapport des nouvelles valeurs sur les anciennes
Rapport-a
concernant la profondeur et la constante.
Prem. prof
.
.
valeur de début et de la fin des intervalles
Dern. prof
: de profondeur ou des zones bathymétriques.
4.5. PROGRAMME CARTO (CARLOgraphie)
4.5.1. Fonction
Le programme est utilisé pour traiter des fonds de carte, Sénégal nord
ou Sénégal sud et d'y porter en couleur (après optimisation des nuances)
les températures ou les densités qui sont extraites des fichiers "GRP nnn".
Il permet en outre de positionner les traits de chalut et le parcours du
bateau sur la carte. Ces éditions se font à l'écran ou sur l'imprimante ther-
mique de l'crdinateur. 11 nécessite que les radiales soient numérotées dans
un ordre correspondant
à leur position géographique. Il utilise les fichiers
"GRP nnn" crées par le programme "TRAIT" et les fichiers de fond de carte
"SENORD" ou "SENSUD".
-+.
I 5.2. Organigramme CARTO
.--
carte
1
m i n i m a l e s e t
minim a les et
l
b
-7 maximales I I maximales I
T r a c é
L e c t u r e
C a l c u l d e l a z o n e d e
t r a c é p o u r u n e p o s i t i o n
d u b a t e a u
O p t i m i s a t i o n s d e s
c o u l e u r s
I
T r a c é
1
I
N O N
1
4
4.5.3. Liste explicative des variables
- Variables utilisées par le programme principal :
Trans (50,5)
: Même tableau que décrit dans "TRAIT"
Mesure (50,50,5)
: Tableau de regroupement de plusieurs radiales (c'est-
à-dire de plusieurs tableaux Trans).
Le premier indice correspond au numéro de radiale.
Nbre-seq (50)
: nombre de séquences pour chaque radiale (c'est-à-dire
nombre de valeurs significatives pour Mesure (I,.,.)
- Variables utilisées pour le fond de carte.
Latmin, Latmax, Longmin, Longmax : positions extrêmes du tracé.
Step
: graduation des axes
Xpl (5000>, Ypl (5000) : coordonnées des points du fond de carte
P (5000)
:
code de positionnement de la plume pour chaque point
- Variables utilisées pour le chalutage
Long-chai (100)
Lat-chai (130)
Position du coup de chalut
Type-chai (100)
chalutage pélagique oü démersal
- Variables utilisées pour la cartographie
Lat-rad
:
valeur ajustée de la latitude de la radiale
Esp-rad
*
.
espacement entre deux variables
Ll, L2, L3, Long, Ecart : limite de la zone à colorier
couleur, Lum
:
couleur et luminosité de la zone.
4.6. PROGRAMME "CONTOU" (iso CONTOUR)
4.6.1. Fonction
Ce programme sert à tracer les contours d'isothermes ou d'isodensité.
Il a pour entrée les fichiers fond de carte "SENORD" ou "SENSUD'" et les fi-
chiers "GRP nnn".
L'impression des cartes se fait sur écran,
imprimante ou table trasante.
Les isocontours sont calculés par la méthode de triangulation de WATSON.
4t._.2. Organigramme "~ONT(II:l
S a i s i e d e s No2
d e s r a d i a l e s
N O N
L e c t u r e d u
f i c h i e r f o n d
d e c a r t e
L i m i t e s d e
d e s v a l e u r s
e t
i s o c o n t o u r s
4.6.2. Organigramme "CONTOLJ" (suite)
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S O U S - P R O G R A M M E nISOCONTOUR’
Ecran
Plotter
Tri a n g ulation
C a l c u l
des
isocon tours
T r a c é
9
1 7
4.6.3. Liste explicative des variables
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Trans (50,5)
:
même tableau que dans “TRAIT”
Pnt 1 (2000,4)
:
les éléments Pnt 1 (1, .), Pnt 1 (2, .) , Pnt 1 (3, .)
doivent être laissés libres pour les éléments suivants
Pnt 1 (. , 1) latitude du point
Pnt 1 (., 2) longitude du point
Pnt 1 (., 3) température du point
Pnt 1 (., 4) densité du point
Ns t
:
nombre de points servant à calculer les isocontours
Pnt (2000, 3)
:
tableau des valeurs normalisées
Pnt (., 1)
:
latitude
Pnt (., 2)
:
longitude
Pnt (., 3)
.
.
température ou densité, choisiepar menu.
Lat (8)
.
.
valeur des isocontours
L c
:
nombre d’isocontours demandés
Col (8, 1000)
CO2 (8, 1000)
Coordonnées des extrêmités des segments de traçage
CO3 (8, 1000)
d’isocourbes calculés par la subroutine ISOC
CO4 (8, 1000)
Npc ( 8 )
:
nombre de segments pour chaque isocourbe.
5 .
C O N C L U S I O N S
IL’ensemble de ces programmes a été écrit d’une part dans le but de facili-
ter et d’accélérer le dépouillement des campagnes d’écho-intégration, mais
aussi pour permettre à des scientifiques non spécialistes en hydro-acousti-
que et informatique, de pouvoir utiliser correctement le matériel.
Le programme de calibration ne fait pas l’objet d’une description
ciitaillée dans le cadre de cette publication carilest trop spécifique au
matériel du CRODT pour pouvoir être généralisé.
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Ficurc 1.- Block-Dia~yamme~ du syst?me d'acquisition.
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