Pour mesurer un champ de vagues à haute résolution, il est crucial d'adopter une méthode qui offre une précision spatiale et temporelle élevée, ainsi qu'une capacité à capturer la dynamique complexe des vagues dans diverses conditions environnementales. Les technologies et instruments suivants sont souvent utilisés pour cette application :
1. **Radar à pénétration de surface (SPR)** : Les radars à pénétration de surface sont capables de mesurer les vagues sur de grandes étendues de la surface de l'eau. Ces radars utilisent la rétrodiffusion des ondes radio par la surface de l'eau pour obtenir des informations sur la hauteur et la direction des vagues.
2. **LiDAR (Light Detection and Ranging)** : Le LiDAR est une technologie qui utilise des impulsions laser pour mesurer les distances. Un LiDAR aéroporté ou monté sur un navire peut cartographier la surface de l'eau avec une grande précision, en capturant les ondulations et les formes des vagues.
3. **Bouées houlographiques** : Les bouées houlographiques sont des instruments flottants qui mesurent directement les caractéristiques des vagues, telles que la hauteur, la période et la direction. Elles peuvent être équipées de capteurs de mouvement qui enregistrent les mouvements en trois dimensions de la surface de l'eau.
4. **Photogrammétrie** : Cette technique utilise des photographies prises à différents angles pour créer des modèles en trois dimensions de la surface de l'eau, permettant une analyse détaillée des caractéristiques des vagues.
5. **Système de mesure des vagues par stéréo-vidéo** : Des caméras stéréo installées sur des plateformes fixes ou des navires capturent des images de la surface de l'eau. Les images sont ensuite analysées pour obtenir des informations tridimensionnelles sur les vagues.
6. **Profilomètres par capteurs acoustiques** : Ces capteurs, tels que les courantomètres acoustiques à effet Doppler (ADCP), utilisent des signaux sonores pour profiler les vagues en mesurant la vitesse des particules d'eau à différentes profondeurs.
7. **Capteurs de pression submersibles** : Placés sur le fond marin, ces capteurs mesurent les variations de pression causées par le passage des vagues au-dessus, permettant de déduire les caractéristiques de la houle.
8. **Systèmes in-situ de mesure de vagues** : Des instruments tels que le WAVECRAFT™ ou le Waverider peuvent être utilisés pour mesurer les vagues in-situ. Ces systèmes offrent une grande précision et peuvent être utilisés pour des mesures en temps réel.
Le choix de la méthode la plus appropriée dépend de plusieurs facteurs, notamment l'échelle spatiale et temporelle requise, la profondeur de l'eau, la distance de mesure par rapport à la côte, les conditions météorologiques et le budget disponible. Pour une haute résolution spatiale et temporelle, les technologies LiDAR, SPR et les systèmes de mesure des vagues par stéréo-vidéo sont souvent privilégiées. En outre, l'utilisation combinée de plusieurs méthodes peut améliorer la précision et la fiabilité des données mesurées.
