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Water vapour intercomparison effort in the frame of the Convective and Orographically‐ induced Precipitation Study / Rohini Bhawar (2009)  

Public Titre : Water vapour intercomparison effort in the frame of the Convective and Orographically‐ induced Precipitation Study Type de document : Article/Communication Auteurs : Rohini Bhawar, Auteur ; Paolo di Girolamo, Auteur ; Donato Summa, Auteur ; Cyrille Flamant, Auteur ; Dietrich Althausen, Auteur ; Andreas Behrendt, Auteur ; Alan Blyth, Auteur ; Olivier Bock , Auteur ; Pierre Bosser , Auteur ; et al., Auteur Editeur : AIP Publishing (American institute of physics) Année de publication : 2009 Collection : AIP conference proceedings Conférence : IRS 2008, International Radiation Symposium 03/08/2008 08/08/2008 Foz do Iguaçu Brésil Proceedings AIP Importance : pp 215 - 218 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] altitude [Termes IGN] analyse comparative [Termes IGN] erreur systématique [Termes IGN] précipitation [Termes IGN] vapeur d'eau Résumé : (auteur) The main objective of this work is to provide accurate error estimates for the different water vapour profiling sensors based on an intensive inter‐comparison effort. The inter‐comparison, performed in the framework of COPS—Convective and Orographically‐induced Precipitation Study (01 June–31 August 2007), involves airborne and ground‐based water vapour lidar systems, radiosondes with different humidity sensors, GPS and Microwave radiometers (MWR). Simultaneous and co‐located data from different sensors are used to compute relative bias and root‐mean square (RMS) deviations as a function of altitude. Numéro de notice : C2008-034 Affiliation des auteurs : LOEMI+Ext (1985-2011) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : 10.1063/1.3116952 Date de publication en ligne : 23/03/2009 En ligne : https://doi.org/10.1063/1.3116952 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102525

Développement et validation d'une méthode de calcul GPS intégrant des mesures de profils de vapeur d'eau en visée multi-angulaire pour l'altimétrie de haute précision / Pierre Bosser (2008)  

Public Titre : Développement et validation d'une méthode de calcul GPS intégrant des mesures de profils de vapeur d'eau en visée multi-angulaire pour l'altimétrie de haute précision Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Pierre Bosser , Auteur ; Jacques Pelon, Directeur de thèse ; Olivier Bock , Encadrant ; Christian Thom , Directeur de thèse Editeur : Paris : Université de Paris 6 Pierre et Marie Curie Année de publication : 2008 Importance : 261 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Thèse de doctorat pour obtenir le titre de docteur de l'université Pierre et Marie Curie, spécialité méthodes physiques en télédétection Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale [Termes IGN] correction du signal [Termes IGN] correction troposphérique [Termes IGN] diffusion de Raman [Termes IGN] Lidar [Termes IGN] propagation troposphérique [Termes IGN] retard troposphérique [Termes IGN] signal GPS [Termes IGN] teneur en vapeur d'eau [Termes IGN] traitement de données GNSS Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) L'Institut Géographique National (IGN) s'intéresse à l'utilisation du GPS pour des activités de nivellement de précision : c'est un système fonctionnant en tout temps, relativement simple à mettre en œuvre et de faible coût. Une des sources d'erreur majeure reste la correction des effets de propagation des signaux GPS lors de la traversée de la troposphère qui limite la précision verticale à 3 - 15 mm pour une précision planimétrique millimétrique, ce qui restreint son utilisation aux applications de nivellement de précision moyenne. Dans le contexte d'amélioration des performances obtenues par cette technique, l'action NIGPS lancée en 1999 à l'IGN vise à développer une méthode de correction des effets atmosphériques basée sur le sondage de l'humidité dans la basse atmosphère à l'aide d'un lidar Raman vapeur d'eau à visées multi-angulaires. Ce projet est mené en collaboration avec le Service d'Aéronomie du CNRS. Soutenue en 2005, la thèse de Jérôme Tarniewicz pose les bases de cette problématique et, à partir de simulations numériques de mesures lidar Raman, démontre l'apport potentiel de la technique lidar Raman pour la correction des retards troposphériques pour atteindre un positionnement vertical de précision millimétrique. Ce travail de thèse s'inscrit donc dans la continuité de ces travaux et a pour objectif de poursuivre l'étude méthodologique, les développements instrumentaux, notamment au niveau du traitement des signaux lidar, et la validation expérimentale de l'analyse conjointe des observations GPS et lidar. Dans une première partie, l'étude de l'influence de la variabilité spatiotemporelle des retards troposphériques GPS est réalisée à partir de simulations numériques. Une méthode de correction des retards hydrostatiques plus précise que celle utilisée traditionnellement est proposée. Un autre aspect important de ce travail permet de confirmer l'apport de la mesure lidar multi-angulaire lors du traitement GPS et de démontrer que l'étalonnage des mesures lidar Raman peut être obtenu lors du traitement GPS. Ces premiers résultats sont encourageants pour un futur couplage GPS - lidar Raman et posent les bases en ce qui concerne les performances requises pour le lidar. La deuxième partie présente les techniques d'analyse des signaux lidar Raman originales utilisées, dont une a été développée pour corriger le biais systématique lié aux fluctuations statistiques des mesures lidar en mode “ comptage de photons ”. Des critères objectifs permettant d'optimiser le rapport signal-à-bruit des mesures par moyennage spatial et temporel ont été introduits. Des profils de rapport de mélange de vapeur d'eau et des retards troposphériques humides précis peuvent alors être restitués en visées zénithales et obliques. Ces méthodes ont été validées lors de plusieurs campagnes météorologiques. Dans la troisième partie, des observations lidar Raman et GPS (entre autres), réalisées lors de la campagne VAPIC en 2004, ont permis de valider les méthodes de traitement du signal lidar et de tester différentes approches de traitement GPS mais aussi de couplage des mesures de ces deux techniques. Les observations lidar effectuées au zénith, sur des sessions de 6 h dans des conditions stables et relativement sèches, sont ainsi utilisées pour une correction des signaux GPS : par rapport à un traitement classique, une amélioration de la précision de restitution de la composante verticale est obtenue ; les résultats montrent cependant l'importance sur les cas étudiés du trajet multiple corrigé par stacking. Les mesures lidar n'étant pas parfaitement étalonnées, l'estimation conjointe lors du traitement de la hauteur et de la constante d'étalonnage lidar est effectuée : elle permet une amélioration significative de la détermination de la composante verticale. L'analyse des résidus GPS post-traitement, à l'aide des visées lidar obliques réalisées dans des conditions plus variables et plus humides, montre que ceux-ci contiennent une signature liée à cette variabilité. Des mesures lidar obliques restent donc indispensables pour atteindre une meilleure précision. La principale difficulté à surmonter pour réaliser cette correction est alors de définir une procédure réduisant l'erreur dans les directions des satellites non observés (une seule observation lidar étant possible à la fois). Pour cela, nous envisageons d'explorer la piste de l'assimilation des observations lidar, voire des observations lidar et GPS obliques simultanément, dans un modèle météorologique méso-échelle. Note de contenu : I- Influence de la troposphère et de sa modélisation sur la détermination précise de la composante verticale par GPS 1. Le positionnement précis par GPS 1.1 Principe du positionnement par GPS 1.2 Inventaire des sources d'erreur 1.3 Conclusion 2. Modélisation de la troposphère dans les traitements GPS 2.1 Stratégies usuelles pour la correction de la troposphère 2.2 Proposition d'un nouveau modèle du retard hydrostatique au zénith 2.3 Conclusion 3. Evaluations par simulations des modèles troposphériques 3.1 Objectifs et méthode 3.2 Évaluation des fonctions de projection pour un réseau régional 3.3 Évaluation des erreurs de positionnement liées aux modélisations troposphériques 4. Conclusion sur la modélisation troposphérique en GPS II- Un lidar pour la restitution de profils d'humidité et de retards humides 5. Traitement des signaux Raman pour une restitution précise de profils d'humidité 5.1 Introduction 5.2 Principe physique de la mesure de vapeur d'eau par lidar Raman 5.3 Modèles utilisés pour la restitution de rapports de mélange 5.4 Intégration des signaux mesurés 6. Correction du biais lié aux fluctuations statistiques des signaux Raman 6.1 Position du problème 6.2 Notations utilisées 6.3 Nouveaux estimateurs du rapport de mélange 6.4 Application et validation sur des simulations lidar 6.5 Conclusion 7. Etalonnage du lidar IGN-SA 7.1 Introduction 7.2 Méthodes examinées pour l'étalonnage opérationnel du lidar IGN-SA 7.3 Application : Étalonnage du lidar IGN-SA 7.4 Conclusion 8. Validation de la mesure de rapport de mélange lidar par comparai-son aux radiosondages 8.1 La campagne VAPIC 2004 8.2 La campagne COPS 2007 8.3 Conclusion 9. Restitution de retard troposphérique par lidar Raman 9.1 Calcul du retard humide à partir du profil de rapport de mélange 9.2 Utilisation de profils de température et de pression 9.3 Complément pour le profil de rapport de mélange 10 Conclusion sur la mesure de vapeur d'eau par lidar Raman III- Étude du couplage lidar Raman - GPS à partir des données de la campagne VAPIC 11 La campagne VAPIC_2004 11.1 Présentation de la campagne VAPIC 11.2 Instrumentation 11.3 Description météorologique 12 Analyse de la variabilité de la vapeur d'eau pendant la campagne VAPIC et de son impact sur la solution GPS 12.1 Impact des modélisations de la troposphère sur les solutions GPS 12.2 Intercomparaison des retards humides GPS avec radiosondages et radiomètres 12.3 Impact de la variabilité atmosphérique sur les solutions GPS 12.4 Discussion 13 Comparaison des retards humides mesurés par GPS et lidar Raman 13.1 Introduction 13.2 Description des données utilisées 13.3 Visées lidar au zénith 13.4 Suivi de satellites 13.5 Conclusion 14 Analyse et correction troposphérique des signaux GPS à l'aide d'observations lidar 14.1 Etude des solutions GPS PPP 14.2 Correction des observations GPS 14.3 Étalonnage de la mesure lidar lors du traitement GPS 14.4 Conclusion et discussion IV- Conclusion et perspectives Numéro de notice : 13611 Affiliation des auteurs : LOEMI (1985-2011) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Méthodes physiques en télédétection : Paris 6 : 2008 Organisme de stage : LOEMI (IGN) nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://hal.science/tel-00322404/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45212

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Study of the statistics of water vapor mixing ratio determined from Raman lidar measurements / Pierre Bosser in Applied Optics, vol 46 n° 3 ([20/11/2007])  

Public [article]  inApplied Optics > vol 46 n° 3 [20/11/2007] . - pp 8170 - 8180 Titre : Study of the statistics of water vapor mixing ratio determined from Raman lidar measurements Type de document : Article/Communication Auteurs : Pierre Bosser , Auteur ; Olivier Bock , Auteur ; Christian Thom , Auteur ; Jacques Pelon, Auteur Année de publication : 2007 Article en page(s) : pp 8170 - 8180 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement du signal [Termes IGN] données GPS [Termes IGN] données météorologiques [Termes IGN] erreur systématique [Termes IGN] étalonnage des données [Termes IGN] lidar Raman [Termes IGN] rapport signal sur bruit [Termes IGN] signal GPS [Termes IGN] teneur en azote [Termes IGN] teneur en vapeur d'eau Résumé : (auteur) The statistical properties of atmospheric water vapor mixing ratio (WVMR) determined as the ratio of Raman lidar signals backscattered from water vapor and nitrogen molecules are studied. It is shown that WVMR estimates can be biased by a small percentage at low signal photon-counting rates due to fluctuations in the nitrogen signal in the denominator of the ratio, the magnitude of the bias being linked to the signal-to-noise ratio of the nitrogen signal. This is particularly important when unbiased estimates are required as in the case of climate studies and global positioning system (GPS) signal calibration. Different bias corrections and a modified ratio formulation are proposed in order to correct or eliminate this bias. The method is successfully applied in processing signals obtained with an experimental Raman lidar system devoted to calibrate GPS signals for slant path delays. It is shown to reduce biases into negligible values in both WVMR and wet path delay estimates in the range interval of 0–7 km. Numéro de notice : A2007-669 Affiliation des auteurs : LOEMI+Ext (1985-2011) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : 10.1364/AO.46.008170 Date de publication en ligne : 19/11/2007 En ligne : https://doi.org/10.1364/AO.46.008170 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=84150 [article]

An Improved mean-gravity model for GPS hydrostatic delay calibration / Pierre Bosser in IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, vol 4 n° 1 (2007)  

Public [article]  inIEEE Geoscience and Remote Sensing Letters > vol 4 n° 1 (2007) . - pp 3 - 7 Titre : An Improved mean-gravity model for GPS hydrostatic delay calibration Type de document : Article/Communication Auteurs : Pierre Bosser , Auteur ; Olivier Bock , Auteur ; Jacques Pelon, Auteur ; Christian Thom , Auteur Année de publication : 2007 Article en page(s) : pp 3 - 7 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] étalonnage des données [Termes IGN] hauteur ellipsoïdale [Termes IGN] incertitude géométrique [Termes IGN] modèle atmosphérique [Termes IGN] précision submillimétrique [Termes IGN] radiosondage [Termes IGN] retard troposphérique [Termes IGN] retard troposphérique zénithal [Termes IGN] variabilité [Vedettes matières IGN] Traitement de données GNSS Résumé : (auteur) The determination of global positioning system (GPS) heights with submillimeter accuracy needs proper correction of tropospheric delay. In this letter, the modeling of zenith hydrostatic delay (ZHD) was addressed, considering that wet delay must be treated separately. ZHD is traditionally estimated from Saastamoinen's formula using a mean-gravity model and surface pressure observations. The uncertainty in ZHD associated with the mean-gravity model is about 0.3 mm. An improved parametric model is derived here, which yields an uncertainty in the ZHD less than 0.1 mm when the surface altitude lies in the range of 0-9 km. A second parametric model is derived for higher altitudes (such as above radiosonde observations or atmospheric models). Both parametric models depend on latitude, height, and time variables. This dependence is due to the link between the mean gravity and temperature profiles between the surface and ~80-km altitude. The uncertainty in the parametric models due to short-term temporal variability of the temperature profiles is shown to produce an uncertainty in ZHD smaller than 0.1 mm. Numéro de notice : A2007-668 Affiliation des auteurs : LOEMI+Ext (1985-2011) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/LGRS.2006.881725 Date de publication en ligne : 15/01/2007 En ligne : http://doi.org/10.1109/LGRS.2006.881725 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=84147 [article]

Réalisation d'un SIG "équipements commerciaux" et développement d'une méthodologie permettant d'optimiser le recueil de données localisées dans une démarche SIG globale / Pierre Bosser (2003)

Public Titre : Réalisation d'un SIG "équipements commerciaux" et développement d'une méthodologie permettant d'optimiser le recueil de données localisées dans une démarche SIG globale Type de document : Mémoire Auteurs : Pierre Bosser , Auteur Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Année de publication : 2003 Importance : 81 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Rapport de projet pluridisciplinaire, cycle des ingénieurs diplômés de l'ENSG 2ème année (IT2) Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications SIG [Termes IGN] base de données localisées [Termes IGN] batiment commercial [Termes IGN] MapBasic [Termes IGN] MapInfo [Termes IGN] récepteur GPS [Termes IGN] système d'information géographique Index. décimale : PROJET Mémoires : Rapports de projet - stage des ingénieurs de 2e année Résumé : (Auteur) Afin de réglementer et de contrôler l'urbanisme commercial au niveau départemental, la législation française a mis en place les Commissions Départementales d'Equipement Commercial, commissions statuant sur les demandes d'ouverture et d'extension de grandes surfaces commerciales, ainsi que les Observatoires Départementaux d'Equipement Commercial, chargés de planifier le développement commercial au sein d'un département. La Direction Départementale de l'Equipement est représentée au sein de ces deux organismes et participe à leurs différentes missions. Le but premier de ce projet est de réaliser un SIG des équipements commerciaux de plus de 300 m2. Ce SIG doit faciliter le travail de la DDE au sein de la CDEC et de l'ODEC de Gironde et devra s'inscrire dans la démarche d'administration des données localisées dans laquelle le CITE s'est engagé. Un deuxième objectif de ce projet est d'étudier l'opportunité pour le CITE d'utiliser un récepteur GPS de navigation pour la localisation de ses données, et ce, en effectuant la localisation des équipements commerciaux non géoréférencés à l'aide d'un tel outil. Le projet est découpé en trois phases : analyse du contexte et des attentes, puis analyse de l'existant et conception du SIG, et enfin réali sation de la base et rédaction de fiches méthodologiques assurant la gestion de la base et expliquant la démarche entreprise. Note de contenu : CADRE ET OBJECTIFS DU PROJET SIG " COMMERCES " I - Le cadre du projet - Le cadre commercial - L'administration des données localisées II - les attentes d'un SIG "Commerce" - Les objectifs - Les acteurs du projet III - Nécessité d'un système de localisation des données simple et efficace ANALYSE DU PROJET ET MODELISATION DES DONNEES I - Analyse des réalisations effectives de SIG " Commerce " dans d'autres départements II - Analyse des réalisations sur le département de la Gironde - Les réalisations à la DDE - Les réalisations dans d'autres organismes de Gironde III - Solution envisagée et modélisation - Les données - La localisation des données - Les fonds cartographiques et la symbolisation - Modélisation HBDS de la base IV - Analyse de l'opportunité du choix d'un récepteur GPS pour la localisation - Les expériences similaires déjà conduites - Les réponses aux attentes - La réalisation de tests sur le terrain - Les offres du marché REALISATION DU SIG " COMMERCES " I - Rédaction des méthodes de localisation, d'intégration et de mise à jour - Comment recueillir et utiliser les données " terrain " ? - Méthodes à suivre lors de la création de la base - Comment assurer la pérennité de la base ? II - Création de la base - L'absence d'identifiant - Affectation de l'identifiant à la table des coordonnées - Affectation de l'identifiant à la table des projets d'équipements III - Récolte des données " terrain " complémentaires - Déroulement de la campagne - Bilan de la campagne G PS IV - Les Résultats - La Cartographie - Utilisation de la base de données - Les suites à donner Numéro de notice : 18598 Affiliation des auteurs : IGN (1940-2011) Thématique : GEOMATIQUE Nature : Mémoire de projet pluridisciplinaire Organisme de stage : Direction Départementale de l'Equipment de la Gironde Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=50898

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