Campagne de levés géophysiques aéroportés

La prestation associe des mesures de gamma-spectrométrie et de magnétisme depuis un hélicoptère, leur acquisition au sol et en vol, leur traitement et la production de données et cartes. Elle comprend notamment la préparation des vols et les demandes d’autorisations, la mobilisation des moyens, les calibrations, les acquisitions, la maintenance nécessaire et la restitution des résultats. Le titulaire demeure responsable de l’obtention des autorisations de vol.

Le périmètre prévoit environ 1 880 km linéaires pour le volet I et 2 030 km linéaires supplémentaires pour le volet II optionnel, avec un espacement nominal de 500 m entre lignes. Le volet II peut être réalisé entièrement ou partiellement. Les acquisitions des deux volets, si le second est réalisé, se succèdent. Les coûts de standby sont à la charge du titulaire, y compris en cas de météo, d’agitation magnétique, de panne ou de retard administratif, sauf retard imputable au BRGM.

Moyens et paramètres d’acquisition

L’hélicoptère doit répondre aux exigences aéronautiques applicables ; un type Écureuil B2 ou, de préférence, B3 est préconisé. Un appareil de remplacement doit pouvoir être mobilisé rapidement si l’hélicoptère est indisponible plus de deux semaines. Le dispositif comprend une équipe qualifiée, un système GNSS différentiel avec station de référence au sol, un spectromètre gamma, au moins un magnétomètre à pompage optique, des équipements altimétriques et météorologiques, un enregistreur multicanal et une caméra vidéo numérique. Deux stations magnétométriques au sol sont prévues, dont une de secours.

• Vol nominal à 80 m au-dessus du sol ; altitude tenue à ±10 m et trajectoire à ±20 m du plan de vol, sauf contraintes aéronautiques ou militaires. Vitesse nominale de 20 à 25 m/s, dans une enveloppe de ±10 % ; positionnement final D-GNSS de ±0,5 m en X/Y et ±1 m en Z. Référence géodésique WGS84, projection UTM Nord fuseau 20.
• Spectrométrie gamma avec détecteur principal NaI d’au moins 32 litres et détecteur auxiliaire de 8 litres, en mode 512 ou 1 024 canaux sur 0,4–3,0 MeV. Enregistrement à 1 Hz minimum du spectre complet et des fenêtres : compte total 0,40–2,81 MeV, thorium 2,41–2,81 MeV, uranium 1,66–1,86 MeV, potassium 1,37–1,57 MeV, césium 0,45–0,75 MeV, avec canal de correction cosmique à partir de 3 MeV.
• Magnétomètre absolu : sensibilité meilleure que 0,005 nT, bruit inférieur à 0,20 nT, résolution d’au moins 0,01 nT, fréquence minimale 1 Hz. Les mesures multicapteurs sont synchronisées sur le temps GNSS, avec datation à 1/100 s. Les livrables conservent la fréquence d’origine : 10 Hz en magnétisme et 1 Hz minimum en radiométrie spectrale.

Calibrations, contrôles et traitements

Les instruments sont calibrés en début de mission et recalibrés après intervention ou anomalie ; une ligne test est volée en début et en fin de chaque vol. Les calibrations gamma couvrent notamment les effets cosmiques, le radon et l’atténuation selon l’altitude. Les contrôles au sol comprennent des enregistrements de 5 minutes sans source et de 5 minutes avec source thorifère ; les écarts aux comptages de référence ne dépassent pas 5 %. La résolution ne dépasse pas 7 % pour le pic du thallium-208 et 12 % pour celui du césium-137. Les contrôles magnétométriques comprennent les tests de compensation, d’effet de cap et d’inertie ; les paramètres de compensation requis sont notamment un bruit résiduel inférieur à 0,25 nT pic-à-pic et une figure de mérite inférieure à 1,5 nT.

Les traitements radiométriques corrigent le temps mort, les bruits cosmiques et environnementaux, le radon, l’effet Compton et l’atténuation ; ils produisent les teneurs équivalentes en potassium, uranium et thorium et le compte total en nGy/h. Les traitements magnétiques intègrent les données des stations sol, compensent les perturbations du porteur, corrigent les variations diurnes et l’effet de cap, puis appliquent le retrait IGRF et le nivellement. L’écart moyen aux croisements doit rester inférieur ou égal à 5 nT en zones magnétiques calmes ; un écart résiduel moyen d’environ 0,1 nT, sans dépasser 0,5 nT, est attendu après nivellement. Les données originales sont préservées. Tout segment défectueux doit être revolé aux frais du titulaire, sauf justification ; pour un segment isolé de moins de 300 m, le BRGM ou les parties décident de l’opportunité du revol.

Suivi et livrables

Les données brutes et prétraitées, les calibrations et les résultats préliminaires sont transmis au BRGM au fil de la production, notamment après chaque journée de vol. Le BRGM peut accéder aux données, documents de production et paramètres de traitement ; le titulaire lui fournit les informations nécessaires au suivi.

Les livrables définitifs comprennent une archive numérique des mesures, des cartes et grilles et un rapport d’acquisition décrivant les phases, calibrations, traitements et formats. Les cartes et grilles couvrent au minimum le compte total, les teneurs en U, K et Th, la carte ternaire K-Th-U, l’anomalie magnétique, son anomalie réduite au pôle, les gradients vertical et horizontal et le signal analytique. Formats demandés : PDF et MAP de Geosoft (ou équivalent) pour les cartes, GRD de Geosoft pour les grilles ; 10 tirages papier sont également prévus, au format maximal A0. Le rapport est remis en français ou en anglais, au format Word et PDF. Les formats et le protocole d’échange des fichiers numériques sont convenus avec le BRGM ; le titulaire sécurise leur transmission, leur stockage et leur sauvegarde.