Géodésie et Atmosphère | INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

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  Géodésie et Atmosphère

Objectifs scientifiques
Les techniques de géodésie spatiale permettent aujourd'hui de mesurer avec une très grande précision des paramètres géophysiques utiles pour alimenter les recherches en sciences de la Terre (étude des déformations tectoniques, de la variation du niveau de la mer, et des effets de surcharge océanique, hydrologique et atmosphérique), en météorologie (prévision numérique) et en climatologie (étude du cycle de l'eau atmosphérique).
L'analyse des données de géodésie spatiale nécessite de compte un ensemble de facteurs influençant les signaux mesurés afin de pouvoir extraire des informations précises au niveau des stations au sol. L'équipe GEOATM s'intéresse plus particulièrement aux techniques GNSS (systèmes de navigation par satellites), tels que le GPS et le futur système Galileo. Les objectifs scientifiques de l'équipe sont (i) d'optimiser et d'améliorer les méthodes de traitement des mesures GNSS (notamment les effets liés à la propagation des ondes dans l'atmosphère) et (ii) de contribuer à l'exploitation des techniques géodésiques dans le domaine des sciences de l'environnement (notamment via la participation à des projets à forte composante expérimentale).

 

Recherches principales
Les travaux méthodologiques actuels et à venir portent plus particulièrement sur :

(1) La modélisation des retards troposphériques. On cherche ici à mieux représenter la variabilité spatiale et temporelle des effets de réfraction affectant la propagation des ondes entre les satellites GNSS et les récepteurs au sol. Deux approches sont développées: d'un côté on cherche à optimiser les modèles atmosphériques utilisés dans les logiciels de traitement GNSS afin d'améliorer la précision de positionnement et l'estimation des retards troposphériques. D'un autre côté, on développe une méthode de correction externe des retards troposphériques utilisant un lidar Raman développé en collaboration avec le LOEMI de IGN et le LATMOS du CNRS.

(2) La caractérisation et la mitigation des autres sources d'erreurs (variations de centre de phase des antennes, multitrajets, erreurs sur les orbites des satellites, phénomènes géophysiques non ou mal modélisés) et l'optimisation plus générale des méthodes de traitement de données GNSS.

(3) La combinaison des techniques de géodésie spatiale (en particulier GPS et DORIS) par l'intermédiaire de la modélisation de paramètres troposphériques communs et l'introduction de contraintes externes comme les mesures lidar Raman.

Ces travaux s'appuient sur des études théoriques (traitement du signal et optimisation), numériques (simulations et analyse de données) et expérimentales (réalisation de campagnes de mesures ad-hoc).