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Comparison of Satellite-Only Gravity Field Models Constructed with All and Parts of the GOCE Gravity Gradient Dataset / Sean L. Bruinsma in Marine geodesy, vol 39 n° 3-4 (March - June 2016)
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[article]
Titre : Comparison of Satellite-Only Gravity Field Models Constructed with All and Parts of the GOCE Gravity Gradient Dataset Type de document : Article/Communication Auteurs : Sean L. Bruinsma, Auteur ; Christoph Förste, Auteur ; Sandrine Mulet, Auteur ; Marie-Hélène Rio, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2016 Article en page(s) : pp 238 - 255 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] circulation géostrophique
[Termes IGN] données GOCE
[Termes IGN] données Lageos
[Termes IGN] gradient de gravitation
[Termes IGN] modèle de géopotentielRésumé : (auteur) The impact of GOCE Satellite Gravity Gradiometer data on gravity field models was tested. All models were constructed with the same Laser Geodynamics Satellite (LAGEOS) and Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) data, which were combined with one or two of the diagonal gravity gradient components for the entire GOCE mission (November 2009 to October 2013). The Stokes coefficients were estimated by solving large normal equation (NE) systems (i.e., the direct numerical approach). The models were evaluated through comparisons with the European Space Agency's (ESA) gravity field model DIR-R5, by GPS/Leveling, GOCE orbit determination, and geostrophic current evaluations. Among the single gradient models, only the model constructed with the vertical ZZ gradients gave good results that were in agreement with the formal errors. The model based only on XX gradients is the least accurate. The orbit results for all models are very close and confirm this finding. All models constructed with two diagonal gradient components are more accurate than the ZZ-only model due to doubling the amount of data and having two complementary observation directions. This translates also to a slower increase of model errors with spatial resolution. The different evaluation methods cannot unambiguously identify the most accurate two-component model. They do not always agree, emphasizing the importance of evaluating models using many different methods. The XZ gravity gradient gives a small positive contribution to model accuracy. Numéro de notice : A2016-965 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : 10.1080/01490419.2016.1182090 En ligne : http://dx.doi.org/10.1080/01490419.2016.1182090 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=83616
in Marine geodesy > vol 39 n° 3-4 (March - June 2016) . - pp 238 - 255[article]Alternative validation method of satellite gradiometric data by integral transform of satellite altimetry data / Michal Šprlák in Journal of geodesy, vol 89 n° 8 (August 2015)
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[article]
Titre : Alternative validation method of satellite gradiometric data by integral transform of satellite altimetry data Type de document : Article/Communication Auteurs : Michal Šprlák, Auteur ; Eliška Hamáčková, Auteur ; Pavel Novák, Auteur Année de publication : 2015 Article en page(s) : pp 757 - 773 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] altimétrie satellitaire par radar
[Termes IGN] champ de gravitation
[Termes IGN] données GOCE
[Termes IGN] équation intégrale
[Termes IGN] gradient de gravitation
[Termes IGN] gradiométrie
[Termes IGN] potentiel de pesanteur terrestreRésumé : (auteur) Integral transforms of the disturbing gravitational potential derived from satellite altimetry onto satellite gradiometric data are formulated, investigated and applied in this article. First, corresponding differential operators, that relate the disturbing gravitational potential to the six components of the disturbing gradiometric tensor in the spherical local north-oriented frame, are applied to the spherical Abel-Poisson integral equation. This yields six new integral equations for which respective kernel functions are given in both spectral and spatial forms. Second, truncation error formulas for each of the integral transforms are provided in the spectral form. Also expressions for the corresponding truncation error coefficients are derived. Third, practical estimators for evaluation of the disturbing gravitational gradients are formulated, and their correctness and expected accuracy are investigated. Finally, the practical estimators are applied for validation of a sample of the gradiometric data provided by the GOCE satellite mission. Obtained results demonstrate applicability of the new apparatus as an alternative validation method of the satellite gravitational gradients. Numéro de notice : A2015-375 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-015-0813-5 Date de publication en ligne : 24/04/2015 En ligne : http://dx.doi.org/10.1007/s00190-015-0813-5 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=76853
in Journal of geodesy > vol 89 n° 8 (August 2015) . - pp 757 - 773[article]
Titre : Gradiomètre planaire aéroporté pour l'étude de la gravité en zones littorales Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Karim Douch , Auteur ; Michel Diament
, Directeur de thèse ; Isabelle Panet
, Encadrant ; Bruno Christophe, Encadrant
Editeur : Paris : Université Sorbonne Paris Cité Année de publication : 2015 Importance : 176 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse préparée à l’Institut de physique du globe de Paris, École doctorale STEP’UP - ED N°560, IPGP - Équipe de gravimétrie et géodésie spatiale, en Sciences de la Terre et de l’environnementLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] géodésie marine
[Termes IGN] gradient de gravitation
[Termes IGN] gradiomètre
[Termes IGN] gravimétrie aérienne
[Termes IGN] littoralIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Les variations du champ de gravité aux échelles inférieures à 100 km recèlent beaucoup d'informations utiles en géodésie, géophysique et prospection mais restent peu couvertes. C'est notamment le cas des transitions terre-mer où les données gravimétriques sont éparses et de qualité hétérogène. Pour dépasser ces limitations, nous proposons d'utiliser la gradiométrie en gravimétrie aéroportée et analysons dans cette thèse un nouveau concept de gradiomètre électrostatique : GREMLIT. Dans un premier temps, l'adaptation de cet instrument ultrasensible à l'environnement dynamique d'un avion est étudiée. Les accélérations sur les axes sensibles des accéléromètres composant le gradiomètre doivent, en effet, rester inférieures à 10e-4m.s-2 pour éviter la saturation. La solution proposée consiste à fixer GREMLIT sur une plateforme asservie en rotation. Cette solution est évaluée pour des conditions de vol réelles et validée. Par la suite, nous estimons grâce à un simulateur l'erreur totale sur les gradients de gravité qui seraient déterminés lors d'un relevé aéroporté. Cette simulation comprend notamment une phase indispensable d'étalonnage des biais des gyromètres qui est décrite. Nous montrons qu'il est possible d'atteindre une précision 1E/(Hz)1/2 pour une résolution de 2 km après un filtrage gaussien sur les gradients de gravité exprimés dans le repère local. L'utilisation et l'intérêt de la gradiométrie aéroportée pour l'étude des courants côtiers sont finalement discutés. A cet effet, les bases d'une méthode numérique de calcul de la déviation de la verticale à partir d'une grille de mesure de gradient de pesanteur sont présentées. Numéro de notice : 14510 Affiliation des auteurs : LASTIG LAREG (2012-mi2018) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : thèse : Sciences de la Terre et de l’environnement : IPGP : 2015 Organisme de stage : LAREG (IGN) & ONERA nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://hal.science/tel-01151736 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=83232 Gravité de la Terre : des mesures aux modèles, une image de la dynamique interne / Isabelle Panet (2015)
Titre : Gravité de la Terre : des mesures aux modèles, une image de la dynamique interne Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Isabelle Panet , Auteur
Editeur : Paris : Université de Paris 7 Denis Diderot Année de publication : 2015 Autre Editeur : Paris : Institut de Physique du Globe de Paris IPGP Importance : 109 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Habilitation à Diriger des Recherches, Spécialité : Sciences de la Terre, de l’Environnement et des Planètes Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] champ de pesanteur terrestre
[Termes IGN] données GOCE
[Termes IGN] données GRACE
[Termes IGN] géodésie physique
[Termes IGN] géoïde gravimétrique
[Termes IGN] géoïde terrestre
[Termes IGN] gradient de gravitation
[Termes IGN] gravimétrie
[Termes IGN] manteau terrestre
[Termes IGN] modèle de géopotentiel
[Termes IGN] ondelette
[Termes IGN] potentiel de pesanteur terrestre
[Termes IGN] viscositéIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) [introduction] De toutes les planètes du système solaire, la Terre est la seule qui soit animée d’une tectonique des plaques, la seule aussi où l’eau circule entre différentes couches internes et externes. Cette dynamique unique, couplant sous une enveloppe fluide mouvements des plaques, convection et différentiation du manteau et du noyau, dissipe la chaleur emmagasinée lors de l’accrétion initiale. Grâce au développement des systèmes d’observations, des méthodes numériques et des expériences en laboratoire, la connaissance du fonctionnement de notre planète a considérablement progressé au cours des dernières décennies, révélant une dynamique toujours plus riche et complexe. De toutes les planètes du système solaire, la Terre est la seule qui soit animée d’une tectonique des plaques, la seule aussi où l’eau circule entre différentes couches internes et externes. Cette dynamique unique, couplant sous une enveloppe fluide mouvements des plaques, convection et différentiation du manteau et du noyau, dissipe la chaleur emmagasinée lors de l’accrétion initiale. Grâce au développement des systèmes d’observations, des méthodes numériques et des expériences en laboratoire, la connaissance du fonctionnement de notre planète a considérablement progressé au cours des dernières décennies, révélant une dynamique toujours plus riche et complexe. […] Mes contributions s’articulent ainsi de la manière suivante :
• Déterminer la forme gravitationnelle de la Terre. Plutôt que de confronter directement des observations gravimétriques locales à un modèle géodynamique, je cherche d’abord à déterminer au mieux la forme du champ, exprimée par des développements fonctionnels. […]
• Identifier la signature de la dynamique interne. En partant du principe qu’à chaque processus peuvent être associées des échelles caractéristiques de temps et d’espace, et dans certains cas, une directionnalité dans la (re)-distribution des masses associée, j’aborde ensuite la séparation des sources de variabilité dans les modèles de champ, une étape souvent limitante dans l’exploitation des données gravimétriques. […]
• Interpréter les variations du champ en termes de dynamique interne. La confrontation avec les autres observables géophysiques (issues du magnétisme, de la sismologie) et géodésiques (topographie, déplacements du sol) est essentielle non seulement pour mettre en relief un signal commun (et constituer une validation croisée des données), mais aussi pour comprendre le mécanisme physique sous-jacent et construire des modèles géodynamiques. […]
• Spécifier les mesures de demain. Enfin, je participe à des travaux de spécifications scientifiques de futurs systèmes de mesure. […]
Dans le premier chapitre, je présente les travaux méthodologiques de modélisation et d’analyse des variations du champ de pesanteur. Le second chapitre présente deux types d’applications de l’analyse de ces variations, dédiées à l’étude du cycle sismique en zones de subduction et de la structure du manteau. Le troisième chapitre présente mes contributions à la réflexion sur les systèmes de mesures gravimétriques de demain. Chaque chapitre place les travaux que j’ai menés, ou auxquels j’ai contribué, dans la perspective de mon projet sur le thème du chapitre ; en s’appuyant sur mon expérience et sur les résultats obtenus, l’ensemble du mémoire développe ainsi un projet de recherche en gravimétrie et géodésie pour l’étude de la dynamique interne.Note de contenu : A - Synthèse des travaux et projet de recherche
1 Modèles multi-échelles du géopotentiel
1.1 Des mesures aux modèles
1.1.1 Gravité ou pesanteur ?
1.1.2 Mesures du champ
1.1.3 Enjeux en modélisation
1.2 Modèles en ondelettes du géopotentiel
1.2.1 Paramétrisation liée aux sources et/ou aux données
1.2.2 Développements multipolaires du potentiel
1.2.3 Modèles en ondelettes du géopotentiel
1.2.4 Mise en oeuvre en gravimétrie spatiale
1.3 Structure multi-échelles du géopotentiel
1.3.1 Analyse du géopotentiel
1.3.2 Prise en compte de la directionnalité
1.4 Perspectives
2 Dynamique interne de la Terre : apports de GRACE et GOCE
2.1 Imager la Terre en 4D via ses masses
2.2 Cycle sismique et viscosité du manteau
2.2.1 Enjeux et intérêts de missions de type GRACE
2.2.2 Exemple d’étude des grands séismes avec GRACE
2.2.3 Perspectives
2.3 Signature gravimétrique de la convection mantellique
2.3.1 Le géoide : une observation de la convection mantellique
2.3.2 Manifestations de la convection dans l’Océan Pacifique
2.3.3 Gradients de gravité et structure mantellique globale
2.3.4 Perspectives : une analyse dynamique via la masse
3 Quelles mesures demain ?
3.1 Enjeux de futures mesures satelllitaires
3.1.1 Echantillonnage spatio-temporel et aliasing
3.1.2 Séparer les sources : ~g(t) ?
3.2 GRACE (Follow-On) et la dynamique du noyau
3.3 Proposition de mission : e.motion
3.3.1 Une mission d’observation du système Terre
3.3.2 Principe
3.4 Technologies spatiales et au delà
3.4.1 Accélérométrie électrostatique : de GOCE à GREMLIT
3.4.2 Atomes froids : entre gravitation et géosciences
3.5 Conclusion
B - Annexes
Parcours scientifique
Liste des publications
Références bibliographiquesNuméro de notice : 14999 Affiliation des auteurs : LASTIG LAREG (2012-mi2018) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : HDR Note de thèse : Habilitation à Diriger des Recherches : Sciences de la Terre, de l’Environnement et des Planètes : Paris 7 : 2015 nature-HAL : HDR DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=78806 Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 14999-01 THESE Livre Centre de documentation Thèses Disponible Modélisation numérique du champ de gravité produit par une structure géologique arbitraire / Clément Roussel in XYZ, n° 139 (juin - août 2014)
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[article]
Titre : Modélisation numérique du champ de gravité produit par une structure géologique arbitraire Type de document : Article/Communication Auteurs : Clément Roussel, Auteur ; Jérome Verdun , Auteur
Année de publication : 2014 Article en page(s) : pp 27 - 36 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] champ de pesanteur terrestre
[Termes IGN] force de gravitation
[Termes IGN] gradient de gravitation
[Termes IGN] modèle numérique
[Termes IGN] prisme
[Termes IGN] tenseurRésumé : (Auteur) L'apparition des nouvelles données gravimétriques globales, haute résolution et haute précision a rendu plus que jamais nécessaire la mise au point d'outils performants de modélisation numérique du champ gravitationnel. La modélisation numérique s'attache à calculer les différentes grandeurs du champ à partir d'un modèle géologique de la Terre. La comparaison des valeurs du champ obtenues des mesures et par la modélisation permet de valider les modèles géologiques (problème direct) voire de les raffiner en résolvant un problème inverse (ajustement des paramètres d'un modèle de la Terre à partir de mesures) intégrant le cas échéant d'autres types de données géophysiques (inversion couplée). Les champs synthétiques ont d'autres utilisations permettant par exemple de tester les méthodes de calcul de géoïde ou bien de fixer les limites de sensibilité d'un instrument de mesure gravimétrique. De plus, les modélisations prenant en compte la courbure de la Terre se justifient par l'existence d'observations globales issues du domaine spatial (mission GOCE par exemple). La prise en compte de cette courbure induit des expressions mathématiques impossibles à intégrer analytiquement, nécessitant ainsi l'utilisation de méthodes d'intégration numérique. Numéro de notice : A2014-218 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=33121
in XYZ > n° 139 (juin - août 2014) . - pp 27 - 36[article]Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 112-2014021 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Documents numériques
en open access
Modélisation numérique du champ de gravité ... - pdf éditeurAdobe Acrobat PDFMapping the mass distribution of Earth's mantle using satellite-derived gravity gradients / Isabelle Panet in Nature geoscience, vol 7 n° 2 (February 2014)
PermalinkElaboration du réseau de référence gravimétrique en Guadeloupe : Compte-rendu de mission et rapport de calcul, Version 1 / Anaïs Cazaubon (2014)
PermalinkFilter design for GOCE gravity gradients / Zs. Polgár Polgár in Geocarto international, vol 28 n° 1-2 (February - May 2013)
PermalinkMonitoring GOCE gradiometer calibration parameters using accelerometer and star sensor data: methodology and first results / C. Siemes in Journal of geodesy, vol 86 n° 8 (August 2012)
PermalinkBasic equations for constructing geopotential models from the gravitational potential derivatives of the first and second orders in the terrestrial reference frame / M. Petrovskaya in Journal of geodesy, vol 86 n° 7 (July 2012)
PermalinkRelative gravity measurement campaign during the 8th international comparison of absolute gravimeters (2009) / Z. Jiang in Metrologia, vol 49 n° 1 (February 2012)
PermalinkGOCE gravitational gradients along the orbit / Johannes Bouman in Journal of geodesy, vol 85 n° 11 (November /2011)
PermalinkMission design, operation and exploitation of the gravity field and steady-state ocean circulation explorer mission / R. Floberghagen in Journal of geodesy, vol 85 n° 11 (November /2011)
PermalinkAssessment of systematic errors in the computation of gravity gradients from satellite altimeter data / Johannes Bouman in Marine geodesy, vol 34 n° 2 (April - June 2011)
PermalinkGravity gradient modeling using gravity and DEM / L. Zhu in Journal of geodesy, vol 83 n° 6 (June 2009)
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