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Toward a global horizontal and vertical elastic load deformation model derived from GRACE and GNSS station position time series / Kristel Chanard in Journal of geophysical research : Solid Earth, vol 123 n° 4 (April 2018)
[article]
Titre : Toward a global horizontal and vertical elastic load deformation model derived from GRACE and GNSS station position time series Type de document : Article/Communication Auteurs : Kristel Chanard , Auteur ; Luce Fleitout, Auteur ; Eric Calais, Auteur ; Paul Rebischung , Auteur ; Jean-Philippe Avouac, Auteur Année de publication : 2018 Projets : 3-projet - voir note / Article en page(s) : pp 3225 - 3237 Note générale : bibliographie
The project was funded by NSF grant EAR 1345136, the Laboratoire de Recherche Commun “Yves Rocard” (ENS‐CEA‐CNRS), and CNRS/TOSCA grant 2925.Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] coordonnées GNSS
[Termes IGN] déformation horizontale de la croute terrestre
[Termes IGN] déformation verticale de la croute terrestre
[Termes IGN] données GRACE
[Termes IGN] Earth Gravity Model 2008
[Termes IGN] erreur systématique
[Termes IGN] harmonique sphérique
[Termes IGN] modèle de déformation tectonique
[Termes IGN] mouvement du géocentre
[Termes IGN] série temporelleRésumé : (Auteur) We model surface displacements induced by variations in continental water, atmospheric pressure, and non‐tidal oceanic loading, derived from the Gravity and Recovery Climate Experiment (GRACE) for spherical harmonic degrees two and higher. As they are not observable by GRACE, we use at first the degree‐1 spherical harmonic coefficients from (Swenson2008estimating). We compare the predicted displacements with the position time series of 689 globally distributed continuous Global Navigation Satellite System (GNSS) stations. While GNSS vertical displacements are well explained by the model at a global scale, horizontal displacements are systematically underpredicted and out‐of‐phase with GNSS station position time series. We then re‐estimate the degree‐1 deformation field from a comparison between our GRACE‐derived model, with no a priori degree‐1 loads, and the GNSS observations. We show that this approach reconciles GRACE‐derived loading displacements and GNSS station position time series at a global scale, particularly in the horizontal components. Assuming that they reflect surface loading deformation only, our degree‐1 estimates can be translated into geocenter motion time series. We also address and assess the impact of systematic errors in GNSS station position time series at the Global Positioning System (GPS) draconitic period and its harmonics on the comparison between GNSS and GRACE‐derived annual displacements. Our results confirm that surface mass redistributions observed by GRACE, combined with an elastic spherical and layered Earth model, can be used to provide first order corrections for loading deformation observed in both horizontal and vertical components of GNSS station position time series. Numéro de notice : A2018-055 Affiliation des auteurs : LASTIG LAREG+Ext (2012-mi2018) Autre URL associée : vers HAL Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1002/2017JB015245 Date de publication en ligne : 21/02/2018 En ligne : https://doi.org/10.1002/2017JB015245 Format de la ressource électronique : URL Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=89382
in Journal of geophysical research : Solid Earth > vol 123 n° 4 (April 2018) . - pp 3225 - 3237[article]Apport de la prise en compte de la dépendance spatiotemporelle des séries temporelles de positions GNSS à l’estimation d’un système de référence / Clément Benoist (2018)
Titre : Apport de la prise en compte de la dépendance spatiotemporelle des séries temporelles de positions GNSS à l’estimation d’un système de référence Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Clément Benoist , Auteur ; Zuheir Altamimi , Directeur de thèse ; Xavier Collilieux , Encadrant ; Paul Rebischung , Encadrant Editeur : Paris : Université Paris Sciences et Lettres Année de publication : 2018 Importance : 124 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse de doctorat en Astronomie et AstrophysiqueLangues : Français (fre) Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Tout positionnement global précis nécessite un repère de référence tel le repère international de référence terrestre (ITRF). La détermination de l’ITRF s’appuie sur des séries temporelles de positions d’instruments géodésiques, en particulier des stations GNSS permanentes. Les séries temporelles de positions de stations GNSS sont corrélées temporellement et spatialement. De nombreuses études ont caractérisé la dépendance temporelle de ces séries et son impact sur la détermination de repères de référence. En revanche, les corrélations spatiales (entre stations proches) des séries GNSS n’ont jusqu’à présent jamais été prises en compte dans le calcul de repères de référence. L’objectif de cette thèse est donc de proposer une méthodologie pour la prise en compte de ces corrélations spatiales et d’évaluer son apport.Les dépendances spatiales entre les séries de 195 stations GNSS sont tout d’abord évaluées à l’aide de variogrammes empiriques confirmant l’existence de corrélations jusqu’à des distances d’environ 5000 km. Des modèles de covariance exponentielle ne dépendant que de la distance inter-stations sont ajustés sur ces variogrammes empiriques.Une méthodologie basée sur un filtre de Kalman est ensuite développée pour prendre en compte les dépendances spatiales des séries GNSS dans le calcul d’un repère de référence. Trois modèles de dépendance spatiale sont proposés : un modèle ne tenant pas compte de la dépendance spatiale (cas actuel du calcul de l’ITRF), un modèle basé sur les covariances empiriques entre séries de différentes stations, et un modèle basé sur les fonctions de covariance exponentielle mentionnées ci-dessus. Ces différents modèles sont appliqués à trois jeux tests d’une dizaine de stations chacun situés en Europe, aux Caraïbes et sur la côte est des États-Unis. Les trois modèles sont évalués à l’aune d’un critère de validation croisée, c’est-à-dire sur leur capacité à prédire les positions des stations en l’absence de données. Les résultats sur les jeux tests d’Europe et des États-Unis montrent une amélioration considérable de cette capacité prédictive lorsque la dépendance spatiale des séries est prise en compte. Cette amélioration est maximale lorsque le modèle de covariance exponentielle est utilisé. L’amélioration est nettement moindre, mais toujours présente sur le jeu test des Caraïbes.Les trois modèles sont également évalués sur leur capacité à déterminer des vitesses de déplacement exactes à partir de séries temporelles de positions courtes. L’impact de la prise en compte de la dépendance spatiale des séries sur l’exactitude des vitesses estimées est significatif. Comme précédemment, l’amélioration est maximale lorsque le modèle de covariance exponentielle est utilisé.Cette thèse démontre ainsi l’intérêt de la prise en compte des dépendances spatiales entre séries GNSS pour la détermination de repères de référence. La méthodologie développée pourra être utilisée pour le calcul de futures versions de l’ITRF. Note de contenu : I Généralités
1 Statistiques
2 Systèmes de référence et ITRF
3 État de l’art de l’analyse statistique des séries temporelles de positions GNSS
II Analyse statistique spatiotemporelle des séries temporelles de positions GNSS
4 Choix de la méthodologie statistique
5 Résultats et discussion
Conclusions et perspectivesNuméro de notice : 17594 Affiliation des auteurs : LASTIG LAREG (2012-mi2018) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : thèse : Géodésie : Observatoire de Paris : 2018 Organisme de stage : LAREG (IGN) nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://theses.hal.science/tel-02117734 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=93747 Bruit de scintillation dans les séries temporelles de positions GNSS : origines et conséquences / Paul Rebischung (2018)
contenu dans 27èmes Journées de la Recherche de l'IGN / Journées Recherche de l'IGN 2018, 27es Journées (22 - 23 mars 2018; Cité Descartes, Champs-sur-Marne, France) (2018)
Titre : Bruit de scintillation dans les séries temporelles de positions GNSS : origines et conséquences Type de document : Article/Communication Auteurs : Paul Rebischung , Auteur ; Kristel Chanard , Auteur ; Laurent Métivier , Auteur ; Zuheir Altamimi , Auteur Editeur : Saint-Mandé : Institut national de l'information géographique et forestière - IGN (2012-) Année de publication : 2018 Conférence : Journées Recherche de l'IGN 2018, 27es Journées 22/03/2018 23/03/2018 Champs-sur-Marne France programme sans actes Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale
[Termes IGN] bruit blanc
[Termes IGN] bruit rose
[Termes IGN] coordonnées GNSS
[Termes IGN] données GRACE
[Termes IGN] incertitude des données
[Termes IGN] modèle mathématique
[Termes IGN] position
[Termes IGN] positionnement par GNSS
[Termes IGN] série temporelleRésumé : (Auteur) La présence de bruit corrélé dans les séries temporelles de positions de stations GNSS a été mise en évidence il y a déjà 20 ans. On a pu depuis observer que le spectre des séries de positions GNSS suit de près une loi de puissance, correspondant à du «bruit de scintillation» ou «bruit rose», masqué par une modeste quantité de bruit blanc aux plus hautes fréquences. L’origine du bruit de scintillation dans les séries de positions GNSS reste cependant débattue. Ce bruit de scintillation est souvent décrit comme intrinsèque aux systèmes GNSS, c’est-à-dire qu’il serait dû à des erreurs dans les observations GNSS ou dans leur modélisation. Cependant, aucune source d’erreur n’a été identifiée jusqu’à présent qui pourrait expliquer le niveau de bruit de scintillation observé et ses corrélations spatiales. Nous examinons ici une autre source possible de bruit de scintillation : les déformations de la surface terrestre dues aux transports de masses en surface, dites déformations de surcharge. Cette étude est motivée par la présence de bruit de puissance dans les séries temporelles de coefficients de Stokes de bas degrés et ordres déterminés par la mission gravimétrique GRACE. En comparant séries de positions GNSS et séries de déformations de surcharge dérivées des données GRACE, nous montrons qu’environ un tiers du bruit de scintillation observé sur la composante verticale des séries GNSS peut être expliqué par des déformations de surcharge – mais seulement quelques pour cent sur les composantes horizontales. Nous discutons finalement d’autres sources «physiques» possibles de bruit de scintillation, ainsi que des conséquences de la présence de ce type de bruit sur la modélisation des séries de positions GNSS et sur la construction du repère international de référence terrestre (ITRF). Numéro de notice : C2018-041 Affiliation des auteurs : LAREG (1991-2011) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Communication nature-HAL : ComSansActesPubliés-Unpublished DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91162 Documents numériques
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Bruit de scintillation dans les séries temporelles... - diaporama de présentationAdobe Acrobat PDF Comparing non-linear geocenter motion derived from GNSS and SLR observations corrected for loading and thermoelastic deformation / Kristel Chanard (2018)
Titre : Comparing non-linear geocenter motion derived from GNSS and SLR observations corrected for loading and thermoelastic deformation Type de document : Article/Communication Auteurs : Kristel Chanard , Auteur ; Luce Fleitout, Auteur ; Paul Rebischung , Auteur ; Laurent Métivier , Auteur ; Xavier Collilieux , Auteur ; Zuheir Altamimi , Auteur Editeur : Paris : Committee on Space Research COSPAR Année de publication : 2018 Conférence : COSPAR 2018, 42nd Scientific Assembly of the world Committee on Space Research 14/07/2018 22/07/2018 Pasadena Californie - Etats-Unis OA program & abstracts only Langues : Anglais (eng) Numéro de notice : C2018-067 Affiliation des auteurs : LASTIG LAREG+Ext (2012-mi2018) Nature : Communication nature-HAL : ComSansActesPubliés-Unpublished Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91433 Comparison of the seasonal displacement parameters estimated in the ITRF2014 processing, what can we learn? / Xavier Collilieux (2018)
Titre : Comparison of the seasonal displacement parameters estimated in the ITRF2014 processing, what can we learn? Type de document : Article/Communication Auteurs : Xavier Collilieux , Auteur ; Kristel Chanard , Auteur ; Zuheir Altamimi , Auteur ; Paul Rebischung , Auteur ; Laurent Métivier , Auteur ; Jim Ray, Auteur ; David Coulot , Auteur Editeur : Paris : Committee on Space Research COSPAR Année de publication : 2018 Conférence : COSPAR 2018, 42nd Scientific Assembly of the world Committee on Space Research 14/07/2018 22/07/2018 Pasadena Californie - Etats-Unis OA program & abstracts only Langues : Français (fre) Numéro de notice : C2018-068 Affiliation des auteurs : LASTIG LAREG+Ext (2012-mi2018) Nature : Communication nature-HAL : ComSansActesPubliés-Unpublished Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91434 Coordinate kinematic models in the International Terrestrial Reference Frame releases / Xavier Collilieux (2018)PermalinkDéformation saisonnière de la Terre : observations, modélisations et implications / Kristel Chanard (2018)PermalinkPermalinkIERS annual report 2017, 3.6.2. ITRS Combination Centres: Institut National de l’Information Geógraphique et Forestière (IGN) / Zuheir Altamimi (2018)PermalinkIGS International GNSS Service technical report 2017. IGS Reference frame working group technical report 2017 / Paul Rebischung (2018)PermalinkITRF and seasonal station motions / Zuheir Altamimi (2018)PermalinkITRF: Three decades of research and development, current status and future plans / Zuheir Altamimi (2018)PermalinkITRF2014 and Earth figure changes: evidence of global viscous relaxation in recent ice melting Earth’s response? / Laurent Métivier (2018)PermalinkSpatial correlations in IGS station position time series / Clément Benoist (2018)PermalinkTowards a realistic spatio-temporal description of GNSS station position time series / Paul Rebischung (2018)Permalink
Ivan I. Mueller award, American Geophysical Union (AGU) in 2022