3 Majeure : Géosciences et Géophysique du Littoral

3.1 Semestre 1

3.1.1 Coastal hydrodynamics & morphodynamics

This course is part of the Coastal hydrodynamics & morphodynamics module

Teacher in charge: X. Bertin

Objectives

  • To solve a problem represented by a simple differential equation (coastal erosion, dune migration, etc.) by means of the Finite Difference Method
  • To master the basic problems related with numerical modelling (stability / Courant numbers, boundary conditions, convergence, etc.) ;
  • To understand the limitations associated with a given software for a specific simulation ;
  • To design a simplified model to simulate : (1) passive tracer transport and (2) wave propagation in coastal areas.

Course content

The aim is to explain the principles of numerical modeling in hydrodynamics, sedimentary dynamics and morphodynamics; to familiarize students with the basics of numerical schemes (precision, convergence, stability, dissipation and numerical dispersion) by illustrating them with applications to problems of morphodynamics, wave propagation and the transport of tracers in the coastal environment.

Organisation

  • Lectures : 18h
  • Tutored classes : 18h
  • Practical work : 6h
  • Monitored self study : 8h

Evaluation

  • Session 1 : Contrôle continu
  • Session 2 : Examen écrit

This course provides 6 ECTS credits


3.1.2 Instrumentation en géologie marine et océanographie littorale-Instrumentation in marine geology & coastal oceanography

This course is part of the Instrumentation en géologie marine et océanographie littorale-Instrumentation in marine geology & coastal oceanography module

Teacher in charge: E. Chaumillon

Objectives

  • To experience and understand measurements at sea ;
  • To describe the functional principles of tools used in marine geology and geophysics as well as in coastal oceanography ;
  • To apply imparted knowledge when developing sea measurement skills ;
  • To acquire data, analyze their quality, and carry out relevant processing ;
  • To edit and analyze processed data ;
  • To assess the performance of different marine geology tools in order to gain insight on their limitations and benefits.

Course content

The aim is to provide students with the practical and theoretical bases for carrying out measurements in marine geology (positioning, bathymetry, lateral scanning sonar, seismic reflection) and coastal oceanography (current flow, measurements of agitation, sediment transport and turbidity).

Organisation

  • Lectures : 18h
  • Tutored classes : 18h
  • Practical work : 15h
  • Monitored self study : 15h

Evaluation

  • Session 1 : Contrôle continu
  • Session 2 : Examen écrit

This course provides 6 ECTS credits


3.1.3 Programming language (Python)

This course is part of the Outils de traitement des données en géophysique-Tools in data processing for Geophysics module

Teacher in charge: O. de Viron

Objectives

  • To read and understand a simple algorithm in the Python language ;
  • To write a simple algorithm with basic data structures : test, loops, Input/Output, assignment, functions ;
  • To read data written in common ASCII format, and in NetCDF.

Course content

The aim is to give students the basics of algorithmics. They will have to implement these principles for simple problem solving in geosciences; They will learn the basics of the syntax of the Python language in order to perform scientific computing.

Organisation

  • Lectures : 5h
  • Tutored classes : 5h
  • Practical work : 10h
  • Monitored self study : 10h

Evaluation

  • Session 1 : Contrôle continu
  • Session 2 : Mémoire

This course provides 3 ECTS credits


3.1.4 Traitement du signal en géophysique

Cet EC fait partie de l’UE Outils de traitement des données en géophysique-Tools in data processing for Geophysics

Responsable : O. de Viron

Objectifs pédagogiques

  • expliquer comment une mesure est convertie en série de données digitalisées ;
  • expliquer ce qu’est une transformée de Fourier et donner ses propriétés ;
  • écrire un code qui calcule la transformée de Fourier et la représente à partir de librairie standard (Numpy) avec application à des études de cas en géophysique
  • expliquer les problèmes associés à une transformée de Fourier d’une série de données digitalisées, et en identifier les effets dans un exemple d’étude en géophysique ;
  • expliquer ce qu’est un filtre, les différents types de filtres, et leurs actions sur les données avec application é des études de cas en géosciences ;
  • écrire un programme qui filtre une série de données avec application aux géosciences

Contenu

Il s’agit de donner à l’étudiant les bases de traitement du signal, qui seront nécessaires, entre autre, pour les cours d’instrumentation.

Organisation

  • Cours Magistraux : 15h
  • Travaux Dirigés : 4.5h
  • Travaux Pratiques : 4.5h
  • Travail En Accompagnement : 10.5h

Modalités d’évaluation

  • Session 1 : Contrôle continu
  • Session 2 : 50% Mémoire & 50% Examen écrit

Cet EC fournit 3 crédits ECTS


3.2 Semestre 2

3.2.1 Data analysis for Geosciences

This course is part of the Data analysis for Geosciences module

Teacher in charge: O. de Viron

Objectives

  • Define average, variance, probability law, normal distribution variable ;
  • Demonstrate the central limit theorem and explain its application in geosciences ;
  • Compare two means with the student’s t-test, or with more than two using the Analysis of Variance (ANOVA) F-test ;
  • Use a Chi-square test to assess independence or distribution ;
  • Calculate and test correlation between two data sets in a correlated noise ;
  • Explain the relevance of non parametric statistical methods ;
  • Design simple code to analyze data, by writing a Python script that reads data, performs a parametric or non parametric test, and/or least square fit, and provide the results in an intelligible way ;
  • Interpret the results of non parametric tests ;
  • Explain the underlying hypothesis of the Least Squares method ;
  • Test the significance of the Least Squares model, and determine correlation and confidence intervals of the estimated parameters ;
  • Constrain a Least Squares problem using linear methods.

Course content

The aim is to provide a basis for least-squares estimation methods, statistics, and non-parametric methods

Organisation

  • Lectures : 19.5h
  • Practical work : 36h
  • Monitored self study : 14.5h

Evaluation

  • Session 1 : Contrôle continu
  • Session 2 : Mémoire

This course provides 6 ECTS credits


3.2.2 Earth’s surface deformation & coastal impacts

This course is part of the Géodynamique & dynamique sédimentaire littorale-Geodynamics & Coastal sedimentary dynamics module

Teacher in charge: V. Ballu

Objectives

  • To explain Earth surface deformation (concepts of rheology of the lithosphere, strain/deformation) and its underlying causes ;
  • To introduce the concept of tectonic plates and its consequences in terms of vertical and horizontal deformation on the Earth’s surface, especially on the coastline ;
  • To be able to define the concept of seismic cycle ;
  • To explain tsunami formation, propagation and amplification mechanisms ;
  • To place a particular coastline as part of a global context, in a geodynamic setting, in order to determine, to a first approximation, the natural hazards to which it is exposed.

Course content

Students will learn and understand the sources of the deformation of the Earth’s surface at different scales of space and time (tectonics, isostasis, loading effect, deformation of anthropic origin…). Particular emphasis will be placed on deformations representing a hazard for the coastal environment and the processes that generate these deformations.

Organisation

  • Lectures : 12h
  • Tutored classes : 7.5h
  • Monitored self study : 7.5h

Evaluation

  • Session 1 : Contrôle continu
  • Session 2 : Examen écrit

This course provides 2 ECTS credits


3.2.3 Sédimentologie, géomorphologie & stratigraphie des environnements côtiers

Cet EC fait partie de l’UE Géodynamique & dynamique sédimentaire littorale-Geodynamics & Coastal sedimentary dynamics

Responsable : E. Chaumillon

Objectifs pédagogiques

  • expliquer les grandes notions à propos des enregistrements sédimentaires des variations du niveau marin, des changements climatiques et des activités humaines, dans des environnements sédimentaires côtiers ;
  • observer, reconnaître et analyser les successions sédimentaires dans un carottage ;
  • observer, reconnaître et analyser l’architecture d’un comblement sédimentaire (vallées incisée, banc de sable, barrière littorale) à partir de données sismiques et radar ;
  • observer, reconnaître et analyser les évolutions géomorphologiques littorales à partir de données bathymétriques, topographiques et photos aériennes et satellitaires ;
  • comparer et classer les différents types de vallées incisées, bancs de sable et barrières littorales.

Contenu

Il s’agit de comprendre, être capable d’analyser et de synthétiser des connaissances de sédimentologie, géomorphologie et stratigraphie des cortèges sédimentaires littoraux silico-clastiques. Un focus est réalisé sur les grandes accumulations sédimentaires littorales qui sont des protections ou des ressources pour les activités humaines : vallées incisées, bancs de sable, barrières littorales.

Organisation

  • Cours Magistraux : 15h
  • Travaux Dirigés : 9h
  • Travaux Pratiques : 3h
  • Travail En Accompagnement : 12h

Modalités d’évaluation

  • Session 1 : Contrôle continu
  • Session 2 : Examen écrit

Cet EC fournit 2 crédits ECTS


3.2.4 Stage (de 6 à 8 semaines)

Cet EC fait partie de l’UE Géodynamique & dynamique sédimentaire littorale-Geodynamics & Coastal sedimentary dynamics

Responsable : G. Wöppelmann

Objectifs pédagogiques

S’insérer dans une structure, interagir avec l’ensemble des membres de l’équipe et être capable de travailler au sein de cette équipe. Mettre en œuvre ses connaissances pour répondre à la problématique/mission qui lui a été confiée. Produire des données, les traiter et les interpréter de façon adéquate. Rendre compte de son expérience au travers d’un rapport écrit et d’une présentation orale.

Contenu

Il s’agit de réaliser un stage pratique dans une structure professionnelle (incluant laboratoires de recherches, bureaux d’études, structures associatives…)

Organisation

  • : h

Modalités d’évaluation

  • Session 1 : 40% Examen oral & 60% Mémoire
  • Session 2 : 40% Examen oral & 60% Mémoire

Cet EC fournit 2 crédits ECTS


3.2.5 Instrumentation & géophysique terrestre

Cet EC fait partie de l’UE Instrumentation & géophysique terrestre

Responsable : F. Lévêque

Objectifs pédagogiques

  • identifier les différents constituants d’une chaine d’acquisition de mesure ;
  • adapter le maillage d’échantillonnage de la collecte de mesure à la question posée ;
  • utiliser un dispositif de prospection radar ;
  • analyser des données de prospection radar ;
  • sélectionner la méthode de prospection géophysique la plus adaptée à la problématique de l’étude ;
  • critiquer les résultats d’une étude géophysique en milieu littoral

Contenu

Il s’agit de se familiariser avec la mesure physique, maitriser les limites d’un capteur, adapter l’échantillonnage spatial à la résolution de l’information recherchée. Exemples d’application en prospection, diagraphie et analyse sur échantillon en domaine littoral de méthodes magnétique, radar, électromagnétique et électriques.

Organisation

  • Cours Magistraux : 30h
  • Travaux Dirigés : 3h
  • Travaux Pratiques : 12h
  • Travail En Accompagnement : 21h

Modalités d’évaluation

  • Session 1 : Contrôle continu
  • Session 2 : Examen écrit

Cet EC fournit 6 crédits ECTS


3.3 Semestre 3

3.3.1 Instrumentation & méthodes géodésiques

Cet EC fait partie de l’UE Instrumentation & méthodes géodésiques

Responsable : G. Wöppelmann

Objectifs pédagogiques

  • détailler les principes de mesure et de traitement en marégraphie, altimétrie radar embarquée sur satellite, GPS et gravimétrie ;
  • décrire la réalisation des repères terrestres, en particulier l’ITRS, à partir des techniques de fondamentales (VLBI, SLR, GNSS et DORIS), et expliquer leur intérêt et performances.
  • collecter des mesures sur le terrain, les traiter, évaluer leur qualité, critiquer les résultats d’une étude et les interpréter en termes géodésiques et géophysiques ;
  • construire des séries temporelles, évaluer la qualité des observations et paramètres estimés, exprimer des résultats dans les références géodésiques ou hydrographiques pertinentes pour la problématique de l’étude, interpréter leur contenu (signal géophysique).

Contenu

Il s’agit d’apporter des connaissances sur les techniques de mesure en géodésie marine, terrestre et spatiale : marégraphie, altimétrie satellitale, GNSS (GPS), gravimétrie ; ainsi que sur les méthodes pour réaliser et traiter des mesures, pour analyser et interpréter les résultats.

Organisation

  • Cours Magistraux : 24h
  • Travaux Dirigés : 19.5h
  • Travaux Pratiques : 6h
  • Travail En Accompagnement : 19.5h

Modalités d’évaluation

  • Session 1 : Contrôle continu
  • Session 2 : Examen écrit

Cet EC fournit 6 crédits ECTS


3.3.2 Modelling coastal hydrodynamics & morphodynamics

This course is part of the Modelling coastal hydrodynamics & morphodynamics module

Teacher in charge: M. Karpytchev

Objectives

-Process data from in-situ measurements (water height, waves, currents, etc…) ; - Generate a model mesh onto a finite element model grid ; - Choose and implement boundary conditions within a model ; - Use tidal and atmospheric forcing ; - Calibrate and validate a model with respect to observation data ; - Analyze objectively numerical results.

Course content

The aim is to understand the physical processes controlling the hydro-sedimentary dynamics of beaches (wave-induced circulation, infragravity waves, etc.) and coasts subjected to the influence of waves and tides (estuaries, sandy spits, etc.). Students will learn how to use modern software (TELEMAC and BlueKenue) to simulate tides, waves and coastal transport from bathymetric data and atmospheric and tidal forcings.

Organisation

  • Lectures : 18h
  • Tutored classes : 6h
  • Practical work : 14h
  • Monitored self study : 12h

Evaluation

  • Session 1 : Contrôle continu
  • Session 2 : Examen écrit

This course provides 6 ECTS credits


3.3.3 Niveaux marins extrêmes et risques côtiers

Cet EC fait partie de l’UE Niveaux marins extrêmes et risques côtiers

Responsable : L. Testut

Objectifs pédagogiques

  • expliquer les processus à l’origine des variations du niveau marin, en particulier des niveaux extrêmes (marée, surcotes, effets saisonniers, élévation long-terme), et leurs témoignages historiques ;
  • calculer des constituants de marée à partir des observations de marégraphe (analyse harmonique), analyser la qualité des résultats, prédire la marée et déterminer les surcotes marines ;
  • décrire les distributions des niveaux extrêmes et estimer les paramètres statistiques des lois associées ;
  • déterminer les différents types d’enregistrement sédimentaire des niveaux marins extrêmes liés aux tempêtes et aux tsunamis ;
  • expliquer comment sont établis les plans de préventions des risques d’inondation et les principes juridiques des responsabilités associées.

Contenu

Il s’agit d’apporter des éléments théoriques et pratiques pour comprendre l’origine des aléas liés aux variations du niveau marin, leur développement en zone littorale, leur observation, leur description, mais aussi leur modélisation, prévision et simulation.

Organisation

  • Cours Magistraux : 36h
  • Travaux Dirigés : 22h
  • Travaux Pratiques : 3h
  • Travail En Accompagnement : 9h

Modalités d’évaluation

  • Session 1 : Contrôle continu
  • Session 2 : Examen écrit

Cet EC fournit 6 crédits ECTS


3.4 Semestre 4

3.4.1 Stage (de 20 à 24 semaines)

Cet EC fait partie de l’UE Unité transversale (4)

Responsable : G. Wöppelmann

Objectifs pédagogiques

S’insérer dans une structure, interagir avec l’ensemble des membres de l’équipe et être capable de travailler au sein de cette équipe. Mettre en œuvre ses connaissances pour répondre à la problématique/mission qui lui a été confiée. Produire des données, les traiter et les interpréter de façon adéquate. Rendre compte de son expérience au travers d’un rapport écrit et d’une présentation orale.

Contenu

Il s’agit de réaliser un stage pratique de fin d’études dans une structure professionnelle (incluant laboratoires de recherches, bureaux d’études, structures associatives…)

Organisation

  • : h

Modalités d’évaluation

  • Session 1 : 40% Examen oral & 60% Mémoire
  • Session 2 : 40% Examen oral & 60% Mémoire

Cet EC fournit 30 crédits ECTS