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Contribution of laser ranging to Earth's sciences / Pierre Exertier in Comptes rendus : Géoscience, vol 338 n° 14-15 (November 2006)  

Public [article]  inComptes rendus : Géoscience > vol 338 n° 14-15 (November 2006) . - pp 958 - 967 Titre : Contribution of laser ranging to Earth's sciences Titre original : Contribution de la télémétrie laser aux Sciences de la Terre Type de document : Article/Communication Auteurs : Pierre Exertier, Auteur ; Pascal Bonnefond, Auteur ; Florent Deleflie, Auteur ; François Barlier, Auteur ; Michel Kasser , Auteur ; Richard Biancale, Auteur ; Y. Menard, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : pp 958 - 967 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] champ de pesanteur terrestre [Termes IGN] géodésie spatiale [Termes IGN] physique [Termes IGN] sciences de la Terre et de l'univers [Termes IGN] télémétrie laser sur la Lune [Termes IGN] télémétrie laser sur satellite Résumé : (Auteur) De par le caractère exact de la mesure de distance (mesure d'un temps de vol aller-retour d'une impulsion lumineuse ultra-courte, avec des étalons de temps-fréquence stables sur les durées considérées), la technique de télémétrie laser, appliquée tant sur les satellites artificiels de la Terre que sur la Lune, a permis de déterminer de manière exacte de nombreux paramètres géodynamiques et géocinétiques, ainsi que l'étalonnage de nombreux systèmes embarqués. Le développement de la télémétrie laser a été soutenu depuis 40 ans, dans le cadre d'instituts nationaux puis du GRGS, par l'observatoire de la Côte d'Azur, le CNES, l'Observatoire de Paris et l'IGN. Il faut souligner qu'après les années 1990, le développement des nouvelles méthodes radioélectriques de type tout temps, GPS et DORIS notamment, a amené la télémétrie laser à se recentrer et à faire émerger les domaines spécifiques de la géodésie spatiale, où elle joue un rôle irremplaçable. La télémétrie laser a joué et joue un rôle essentiel dans la détermination des références géodésiques mondiales et dans la modélisation des premiers termes du champ de gravité (avec notamment la détermination précise de la constante gravitationnelle terrestre GM qui fixe l'échelle spatiale des orbites). En outre, depuis 30 ans, le laser Lune (stations de Mac Donald aux États-Unis et de Grasse en France) fournit des données uniques pour améliorer les éphémérides des corps du Système solaire et pour des applications en physique fondamentale (principe d'équivalence). Aujourd'hui, le rôle spécifique de la technique laser est de déterminer et maintenir les références verticales mondiales, si importantes pour l'altimétrie des océans, de positionner le géocentre par rapport à la croûte terrestre et d'étalonner de nombreux systèmes embarqués pour éviter des dérives, toujours possibles. Les enjeux futurs liés à la technique laser vont du transfert de temps dans l'espace proche de la Terre à une contribution attendue sur des distances de plusieurs millions de kilomètres dans le Système solaire. En outre, la place de la station laser ultra-mobile française et de tout autre système largement déployable sur le globe (comme le système SLR2000 américain) devrait permettre d'obtenir un réseau plus homogène, dont l'efficacité sera assurée par le service international laser (ILRS). Numéro de notice : A2006-644 Affiliation des auteurs : IGN+Ext (1940-2011) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : sans Date de publication en ligne : 13/11/2006 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.crte.2006.09.019 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=29466 [article]

Magnetic satellite missions: where have we been and where are we going? / Mioara Mandea in Comptes rendus : Géoscience, vol 338 n° 14-15 (November 2006)

Public [article]  inComptes rendus : Géoscience > vol 338 n° 14-15 (November 2006) . - pp 1002 - 1011 Titre : Magnetic satellite missions: where have we been and where are we going? Titre original : Missions satellitaires magnétiques : où en sommes-nous et où allons-nous ? Type de document : Article/Communication Auteurs : Mioara Mandea, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : pp 1002 - 1011 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] champ géomagnétique [Termes IGN] données CHAMP [Termes IGN] lithosphère [Termes IGN] mission spatiale Résumé : (Auteur) Au cours des dernières années, des observations magnétiques de très grande précision ont été fournies par quelques missions satellitaires. Nous présentons les résultats majeurs obtenus au cours de ces récentes missions satellitaires : Ørsted, CHAMP et SAC-C, ainsi que ceux attendus de la prochaine constellation Swarm, initiée par l'Agence spatiale européenne. Les données magnétiques satellitaires, combinées avec des mesures au sol, ont permis d'étudier d'une façon unique le champ nucléaire et sa variation séculaire, les mouvements de fluide à la surface du noyau, la conductivité du manteau et la composition de la lithosphère, aussi bien que la dynamique des courants ionosphériques et magnétosphériques. Quelques-uns des exemples les plus représentatifs concernant notre connaissance du champ magnétique sont présentés, mais aussi les améliorations possibles de la mesure et de la modélisation du champ magnétique terrestre. Numéro de notice : A2006-645 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=29467 [article]

High-resolution land topography / Didier Massonnet in Comptes rendus : Géoscience, vol 338 n° 14-15 (November 2006)

Public [article]  inComptes rendus : Géoscience > vol 338 n° 14-15 (November 2006) . - pp 1029 - 1041 Titre : High-resolution land topography Titre original : Cartographie topographique à haute résolution Type de document : Article/Communication Auteurs : Didier Massonnet, Auteur ; Charles Elachi, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : pp 1029 - 1041 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image radar et applications [Termes IGN] cartographie topographique [Termes IGN] interféromètrie par radar à antenne synthétique [Termes IGN] MNS SRTM [Termes IGN] SRTM Résumé : (Auteur) Après avoir décrit le contexte, les méthodes de production et certains usages scientifiques des cartes topographiques à haute résolution, nous présentons la situation actuelle et les perspectives de l'interférométrie radar, considérée comme la meilleure solution en termes de compromis entre couverture globale et précision. Après une introduction sur les aspects théoriques de cette technique – principes, limites d'emploi et capacités variées –, nous développerons son application à la topographie dont a résulté la carte globale la plus précise à ce jour : la base de données SRTM. Après une présentation du système de roue interférométrique, nous nous appuierons sur ses performances attendues pour discuter des perspectives scientifiques d'une carte topographique globale, de précision meilleure que le mètre. Nous mentionnerons également les bénéfices que d'autres domaines de l'observation spatiale, tels que l'hydrologie, peuvent retirer des produits issus des systèmes d'interférométrie radar. Numéro de notice : A2006-646 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=29468 [article]

Bathymetry from space: Rationale and requirements for a new, high-resolution altimetric mission / D. Sandwell in Comptes rendus : Géoscience, vol 338 n° 14-15 (November 2006)

Public [article]  inComptes rendus : Géoscience > vol 338 n° 14-15 (November 2006) . - pp 1049 - 1062 Titre : Bathymetry from space: Rationale and requirements for a new, high-resolution altimetric mission Titre original : Bathymétrie spatiale : arguments en faveur d'une nouvelle mission altimétrique « haute résolution » Type de document : Article/Communication Auteurs : D. Sandwell, Auteur ; W. Smith, Auteur ; C. Kappel, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : pp 1049 - 1062 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] altimètre laser [Termes IGN] altimétrie satellitaire par laser [Termes IGN] bathymétrie laser [Termes IGN] champ de pesanteur terrestre [Termes IGN] fond marin [Termes IGN] relief sous-marin Résumé : (Auteur) [...] Sur le plan scientifique, des questions d'ordre fondamental – telles que la formation des fonds océaniques ou le rôle du relief sous-marin sur l'évolution du climat – passent par une connaissance globale et homogène de la topographie du plancher océanique. Les cartes globales de bathymétrie actuellement disponibles sont inadaptées pour bon nombre de ces applications, car de vastes zones océaniques demeurent inexplorées. Les sondeurs acoustiques multifaisceaux offrent la résolution adéquate, mais il faudrait plus de 200 années-navire pour couvrir l'ensemble des grands fonds, pour un coût de l'ordre de plusieurs milliards d'euros. En revanche, l'altimétrie satellitaire permettrait d'obtenir un modèle global de bathymétrie satisfaisant pour de nombreuses applications, en moins de six ans, à un coût inférieur à la centaine de millions d'euros. En effet, dans l'océan, les masses d'eau ont tendance à s'accumuler au-dessus des montagnes sous-marines, à cause de l'attraction causée par les reliefs. La surface de l'océan au repos (en l'absence de toute perturbation océanique) correspond au géoïde, une surface équipotentielle en tous points, perpendiculaire à la force de pesanteur locale. Les satellites altimétriques mesurent les variations de hauteur de la surface des océans, donc les ondulations du géoïde, associées aux variations de la topographie sous-marine. Les données altimétriques actuelles, combinées aux données existantes de bateaux, permettent ainsi d'estimer, de manière indirecte, les variations de topographie dans les longueurs d'ondes comprises entre 16 et 160 km. Une nouvelle mission altimétrique, spécifiquement dédiée à la collecte de données gravimétriques « haute résolution », permettrait d'accéder à des longueurs d'onde plus courtes, jusqu'à environ 6km. Cet article détaille les objectifs pour lesquels ce gain en résolution est essentiel : $• déterminer le rôle de la topographie sous-marine et de la rugosité des fonds sur la circulation globale, les échanges à l'intérieur de la masse d'eau, le climat, les habitats benthiques ; $• comprendre les processus géologiques à l'origine des structures intraplaques, telles que les collines abyssales, les microplaques, les propagateurs et les volcans sous-marins ; $• cartographier le champ de gravité et améliorer les systèmes de navigation inertielle ; $• fournir une couverture gravimétrique « haute résolution », homogène et globale, des marges continentales. $• asseoir les revendications de juridiction dans le cadre de la convention des Nations unies sur le droit de la mer. $La résolution de la gravimétrie satellitaire se heurte à des limitations d'ordre physique (liées à la loi de gravité) et non instrumental. La technologie actuelle permet d'accéder à la résolution ultime de la méthode. Les spécifications techniques d'une mission spécifiquement dédiée à la gravimétrie « haute résolution » et à la bathymétrie sont beaucoup moins contraignantes et moins coûteuses que celles des missions océanographiques. La donnée fondamentale à acquérir est la pente du géoïde, à une précision de l'ordre du microradian (1 mm km-1) ; la détermination ultra-précise de la hauteur de la surface de l'océan n'est pas nécessaire. Pour atteindre la résolution ultime, il est proposé ici : 1- d'améliorer la précision de l'altimètre d'un facteur 2 par rapport à ceux qui ont été embarqués sur ERS-1 et GeoSat, ce qui est faisable actuellement, de manière à réduire le bruit dû aux vagues ; 2- de densifier les traces, pour porter à 6 km l'espacement à l'équateur ; 3- de porter à six ans la durée de la mission, afin de pouvoir réduire le bruit par sommation sur les traces répétitives ; 4- d'incliner les orbites à 60° (ou 120°), de façon à avoir la même précision sur les composantes nord–sud et est–ouest de la déflection de la verticale ; 5- d'améliorer les performances de l'altimètre près des côtes (celui-ci doit « décrocher » et « raccrocher » au plus près de la terre). Numéro de notice : A2006-647 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : 10116/j.crte.2006.05.014 Date de publication en ligne : 13/02/2008 Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=29469 [article]

Doris: from orbit determination for altimeter missions to geodesy / Pascal Willis in Comptes rendus : Géoscience, vol 338 n° 14-15 (November 2006)  

Public [article]  inComptes rendus : Géoscience > vol 338 n° 14-15 (November 2006) . - pp 968 - 979 Titre : Doris: from orbit determination for altimeter missions to geodesy Type de document : Article/Communication Auteurs : Pascal Willis , Auteur ; Christian Jayles, Auteur ; Yoaz E. Bar-Sever, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : pp 968 - 979 Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale [Termes IGN] altimétrie satellitaire par radar [Termes IGN] données DORIS [Termes IGN] International DORIS Service [Termes IGN] orbite basse [Termes IGN] orbitographie [Termes IGN] positionnement par DORIS [Termes IGN] précision centimétrique [Termes IGN] temps réel Résumé : (Auteur) In the late 1980s, the French Centre national d'études spatiales' (CNES), in conjunction with the Institut géographique national' (IGN) and the Groupe de recherche en géodésie spatiale' (GRGS) developed a new geodetic tracking system called DORIS for precise orbit determination of low Earth orbiting satellites for oceanographic missions. Since then, the number of applications has increased, leading recently to the creation of an International DORIS Service (IDS), making it a part of the Global Geodetic Observation System (GGOS) currently under development within the International Association of Geodesy (IAG). The goal of this paper is to present the current applications of the DORIS system for precise orbit determination as well as for geodesy, geophysics, Earth rotation or atmospheric sciences. Current accuracies are discussed as well as already planned improvements. In particular, recent improvements in on-board real time orbit showing 5-cm radial agreement with post-processed orbits are discussed. In addition, when using a 5-satellite constellation, 1-cm precision is achievable for station position as well as sub milli-arcsecond precision for polar motion. Copyright Elsevier Numéro de notice : A2006-659 Affiliation des auteurs : LAREG+Ext (1991-2011) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueNat DOI : 10.1016/j.crte.2005.11.013 Date de publication en ligne : 24/01/2006 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.crte.2005.11.013 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=33631 [article]