Stage - Couplage InSAR-GNSS pour l'amélioration de la référence altimétrique des marégraphes côtiers

À propos
de nous Le Shom, service national d’hydrographie et d’océanographie, fournit la connaissance physique de l’océan. Il mesure et décrit les niveaux de la mer, les courants, les sédiments marins, la houle, la température de la mer, la salinité, les bruits sous-marins, les reliefs, les champs magnétiques… et en prévoit l’évolution. Son expertise, reconnue internationalement, éclaire les décisions des usagers de la mer et des acteurs du monde maritime. Ses produits et services répondent aux besoins des forces armées, garantissent la sécurité des navigateurs, guident les politiques publiques de la mer et du littoral, accompagnent le développement de l’économie bleue et contribuent à la préservation de l’environnement marin. Dans un environnement en constante mutation, le Shom innove et se transforme. Drones maritimes, intelligence artificielle et jumeaux numériques sont appelés à renforcer ses moyens d’acquisition et ses capacités de traitement et de modélisation des données collectées. Établissement public à caractère administratif de premier rang au niveau mondial, le Shom est implanté à Brest (siège social), Saint-Mandé, Toulouse, Papeete et Nouméa. Ses 550 collaborateurs, civils et militaires, allient excellence, rigueur, capacités d’adaptation et esprit d’équipe pour relever, aux côtés de nombreux partenaires, les défis de la connaissance de l’océan. Contexte Et

Description Du Poste
Le suivi in-situ du niveau de la mer nécessite de dissocier les variations océaniques absolues des mouvements verticaux du socle terrestre (subsidence/surrection) supportant les marégraphes. Historiquement, cette correction reposait sur des nivellements périodiques, complétés depuis les années 2010 par des stations GNSS colocalisées. Toutefois, deux limites persistent : (1) la couverture incomplète des réseaux GNSS colocalisés aux marégraphes, et (2) le caractère ponctuel des mesures GNSS, qui ne capturent pas les gradients de déformation locaux (tassements différentiels, instabilités d'infrastructures portuaires) affectant potentiellement les références altimétriques. Le service européen EGMS (Copernicus/Sentinel-1) offre une solution complémentaire grâce à sa haute résolution temporelle et spatiale. Alors que les produits ortho-interpolés (Level 3 sur maillage 100 x 100 m) lissent les gradients locaux, les produits en géométrie ligne de visée (LOS, Level 2a/2b) préservent la discrétion des cibles permanentes (PS), permettant d'analyser la structure fine des déformations au voisinage immédiat des marégraphes. Mission L'objectif principal du stage est de développer une méthodologie automatisée pour exploiter les séries temporelles EGMS en géométrie LOS afin d’estimer les vitesses de déplacement vertical et de caractériser la structure spatiale des déformations autour des marégraphes côtiers et du littoral adjacent. Vos Missions S’articuleront Autour Des Axes Suivants
• Extraction et qualification : sélection de sites pilotes (France/Europe) avec et sans GNSS colocalisé. Extraction des cibles PS stables dans une région définie, avec filtrage qualité (cohérence temporelle, densité).
• Traitement géométrique : combinaison des LOS ascendants/descendants pour estimer la composante verticale, en quantifiant l'incertitude liée à la géométrie bi-statique.
• Rattachement géodésique : calibration des séries InSAR relatives par rattachement aux observations GNSS absolues via estimation d'offsets spatio-temporels.
• Validation et application : validation croisée InSAR/GNSS sur les sites équipés. Application aux sites "orphelins" du GNSS pour détecter les mouvements différentiels locaux et évaluer la stabilité géodynamique et technique du site. Déroulé Des Travaux Phase 1 : État de l'art et sélection des sites. Synthèse bibliographique (couplage InSAR-GNSS-Marégraphie). Sélection des sites et analyse préliminaire de la qualité des cibles EGMS en zone côtière complexe. Phase 2 : Développement algorithmique. Scripts Python pour l'extraction spatio-temporelle, le filtrage qualité des cibles InSAR, la décomposition LOS→Vertical (matrice de projection) et le rattachement GNSS. Phase 3 : Analyse, validation et interprétation Validation quantitative des résultats InSAR et GNSS sur les sites de contrôle. Cartographie des gradients de vitesse sur les sites d'application. Distinction des signaux régionaux et locaux. Phase 4 : Valorisation Rédaction du mémoire, préparation de la soutenance orale, documentation, nettoyage et dépôt des scripts Python développés. Stage à pourvoir à partir du 1er mars 2027, contrat d'une durée estimée à 5/6 mois. Stage gratifié. Profil Stage pour Master 2 ou École d’ingénieur en télédétection spatiale, géodésie, géophysique, géomatique ou traitement de données géospatiales. Compétences
• Maîtrise de Python et de l’écosystème géospatial pour le traitement de données volumineuses (par ex. xarray , rasterio , geopandas ).
• Connaissances en télédétection radar (principes de l'InSAR, spécifiquement le traitement de séries temporelles basées sur les réflecteurs permanents (PS-InSAR) et l'interprétation des produits dérivés (vitesses, incertitudes).
• Connaissances en géodésie (référentiels terrestres, principe de fonctionnement du GNSS et géométrie de projection satellite-sol).
• Capacité à réaliser des analyses statistiques sur des séries spatio-temporelles volumineuses. Atouts Appréciés
• Expérience avec les produits Copernicus (Sentinel-1) ou le service EGMS.
• Pratique de Git pour le versionnement de code scientifique.
• Pratique de l'anglais scientifique (lecture et rédaction a minima). Qualités : Autonomie, rigueur scientifique, esprit critique face aux artefacts de mesure et aptitude à la synthèse technique. Référence de l'offre : urzns95nth