Expert / experte en traitement du signal de mesures satellites pour améliorer des séries temporelles longues de cotes d’eau en rivière (H/F)

Job Description

Missions

Dans le cadre du projet Climate Change Initiative (CCI) River discharge de l’European Space Agency (ESA), la mission proposée consiste à améliorer et automatiser le calcul des séries temporelles longues (sur 20 ans ou plus) de cotes d’eau en rivière, mesurées par plusieurs missions satellites d’altimétrie radar, ainsi que l’estimation de leur incertitude. Il sera nécessaire de mettre en place des outils pour analyser et estimer la qualité des séries obtenues
Ce travail se fera via l’utilisation de séries de cotes d’eau déjà traitées, l’utilisation de produits d’altimétries satellitaires de niveau 2 et des données retraitées par le LEGOS/CTOH (Centre de Topographie des Océans et de l’Hydrosphère). Il faudra utiliser et améliorer des chaînes de traitement déjà existantes et développées pour obtenir des séries longues de cotes d’eau et de débits. Il sera nécessaire d’apporter une expertise scientifique et technique pour améliorer la chaîne de traitement, analyser les sources d’erreur sur les cotes d’eau en rivière, proposer des solutions pour caractériser ces incertitudes et les réduire.
Le poste nécessite de rédiger des documents scientifiques et techniques en anglais pour l’ESA et la communauté scientifique.
Le poste sera basé au Laboratoire d’Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales (LEGOS), sous la supervision directe de Sylvain BIANCAMARIA (LEGOS), en collaboration étroite avec Fernando NIÑO (LEGOS), Fabien BLAREL (LEGOS) et Fabrice PAPA (LEGOS). Le travail sera effectué en collaboration avec les entreprises HydroMatters, Eola et CLS.

Activity

L’altimétrie nadir radar est utilisée à l’heure actuelle par la communauté scientifique pour observer la dynamique des cotes d’eau des rivières sous la trace du satellite. Ces données sont utilisées depuis les années 90 et une longue archive de mesures est désormais disponible, permettant d’entrevoir une estimation de la dynamique temporelle des rivières à l’échelle climatique et à divers endroits des bassins versants. Lorsque des données de débits sont disponibles, le calcul de la relation (courbe de tarage) entre le débit et la cote d’eau altimétrique permet de convertir les cotes d’eau satellites en débit. En se basant sur cette méthodologie éprouvée, le projet précurseur CCI River Discharge (https://climate.esa.int/fr/projets/river-discharge/) développe un produit de débit fluvial (pour l’instant sur 53 sites). Ce projet en cours depuis 2023 sera finalisé pour juillet 2027. Le poste proposé s’inscrit dans ce projet et notamment sur le calcul, l’amélioration et l’automatisation des cotes d’eau par altimétrie satellitaire.
L’objectif du travail est d’apporter une expertise technique, mathématique et scientifique pour améliorer les séries de cotes d’eau par altimétrie et l’estimation de certains postes d’erreur de ces séries, qui seront utilisées pour en dériver le produit débit par altimétrie.
Les tâches demandées dans le cadre de ce poste sont les suivantes :
- Proposer, puis mettre en place une stratégie d’analyse des séries calculées et de leur qualité, pour écarter les séries suspectes et définir des critères de qualités.
- Faire des retours auprès de l’équipe développant la chaîne de traitement pour l’améliorer
- Définir et tester la faisabilité de la prise en compte de la pente des rivières dans la chaîne de traitement pour des centaines, voire des milliers de séries temporelles.
- Optimiser la chaîne de traitement SpecR avec ces améliorations sur plusieurs localisations (au moins les 53 stations virtuelles, voir en ajouter une cinquantaine de nouvelles), en automatisant la chaîne de traitement de bout en bout (de la définition de la station virtuelle, jusqu’à l’obtention de la série de cote d’eau avec une estimation de « flag » de qualité de la série), assurant la traçabilité des runs et des paramètres utilisés, mettre en place une démarche qualité.
- Participer aux activités de validation de ces séries de cotes d’eau et de proposer des pistes d’amélioration de la qualité de ces séries.
- Implémenter une méthode d’estimation de certaines sources d’erreur (impact du biais intermission, impact de la pente de la rivière…).
- Participer à la rédaction en anglais les documents décrivant ces chaînes de traitement (Algorithm Theoretical Basis Document, Product User Guide, End-to-end uncertainty budget).

Your Profil

Skills

Bonnes connaissances en statistique et/ou en traitement du signal et analyse de données physiques (calculs de covariances et corrélations temps/espace, analyse de signaux discrets, ...).
Connaissances basiques en hydrologie fluviale
Connaissances en altimétrie radar (nadir ou à fauchée) et de leur traitement à partir des produits de niveau 2.
Bonnes connaissances en programmation scientifique ; la connaissance du langage python serait un plus.
Connaissance de l’environnement Linux, connaissance de base des scripts shell.
Capacité à travailler de manière autonome et à respecter des dates limites (délivrables à fournir).
Apporter des réponses à des besoins spécifiques
Anglais écrit et oral (rédactions de rapports d’activité en anglais, documentation des produits en anglais, participation à des réunions avec les différents membres du consortium et avec l’ESA, qui se feront en anglais), a minima niveau B2.
Expérience souhaitée : débutant.e à 4 ans d'expérience

Your Work Environment

Le Laboratoire d'Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales (LEGOS) est une Unité Mixte de Recherche Université de Toulouse, CNES, CNRS-INSU et IRD comprenant 130 agents. Le LEGOS mène des recherches sur le système environnemental planétaire de manière pluridisciplinaire en s'appuyant sur la physique océanique, la géochimie et la biogéochimie marine, l'hydrologie et la glaciologie. Le LEGOS est fortement impliqué dans la formation universitaire avec l'Université de Toulouse et la formation par la recherche en France et à l'international.
L’ingénieur-e d’étude travaillera sous la supervision de Sylvain BIANCAMARIA, en lien avec Fabrice PAPA, Fernando NIÑO et Fabien BLAREL dans le cadre d’un projet international soutenu par l’European Space Agency (ESA), regroupant un consortium de 8 organismes de recherche et d’entreprises (en France, en Italie et en Allemagne). Des visioconférences de suivi de projet seront réalisées régulièrement avec tous les membres du consortium (au moins une fois par mois). Une mission de travail de quelques jours (entre 2 à 5 jours) pourrait être réalisée en Europe, hors de Toulouse (Italie ou Royaume-Uni). Une collaboration plus étroite sera réalisée avec l’entreprise HydroMatters pour SpecR et le calcul du débit à partir des données altimétriques (réunions en présentiel à Toulouse).

Constraints and risks

Travail sur écran, ~1 missions de quelques jours en Europe pour des réunions de travail/participation à un congrès scientifique

Compensation and benefits

Compensation

entre 3041€ et 3403€ brut mensuel selon expérience

Annual leave and RTT

44 jours

Remote Working practice and compensation

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

About the offer

About the CNRS

The CNRS is a major player in fundamental research on a global scale. The CNRS is the only French organization active in all scientific fields. Its unique position as a multi-specialist allows it to bring together different disciplines to address the most important challenges of the contemporary world, in connection with the actors of change.

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