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Méthodologie GPS, mesure des déformations verticales et humidité atmosphérique / Marie-Noëlle Bouin (2010)
Titre : Méthodologie GPS, mesure des déformations verticales et humidité atmosphérique Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Marie-Noëlle Bouin , Auteur ; C. Delacourt, Directeur de thèse Editeur : Brest : Université de Bretagne Occidentale Année de publication : 2010 Importance : 67 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Mémoire d'habilitation à diriger les recherchesLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes IGN] champ de vitesse
[Termes IGN] déformation verticale de la croute terrestre
[Termes IGN] erreur systématique
[Termes IGN] fond marin
[Termes IGN] hauteur ellipsoïdale
[Termes IGN] humidité de l'air
[Termes IGN] mousson
[Termes IGN] niveau moyen des mers
[Termes IGN] positionnement par GPS
[Termes IGN] teneur en vapeur d'eau
[Termes IGN] traitement de données GNSSRésumé : (Auteur) Pendant 10 ans, j'ai travaillé au LAREG (Laboratoire de Recherche en Géodésie de l'IGN) sur la méthodologie du traitement GPS pour le positionnement vertical précis, avec plusieurs applications à des domaines variés des sciences de la Terre. J'ai cherché : 1) à mettre en évidence et quantifier les sources d'incertitudes, qu'elles viennent d'effets physiques (traversée de l'atmosphère par les signaux GPS en particulier) ou géodésiques (effets géométriques ou de systèmes de référence..) ; 2) à obtenir les résultats les plus précis, voire les plus exacts possible, en développant une méthodologie adaptée. Les domaines d'application où j'ai obtenu des résultats novateurs sont :
- la déformation d'une zone de subduction rapide, l'arc des Vanuatu. Sur cette zone bien instrumentée par l'IRD depuis plus de 15 ans, nous avons obtenu un champ de vitesses 3D précis grâce à un traitement adapté et cohérent. On met ainsi en évidence l'effet de la Ride d'Entrecasteaux, relief sous marin qui s'engage dans la subduction, sur les vitesses verticales proches de la fosse et très probablement sur le cycle sismique. - l'étude des variations à long terme du niveau de la mer. La mise en place d'un centre d'analyse GPS des données des stations colocalisées avec les marégraphes d'un réseau mondial permet, avec près de 10 ans de données continues traitées de 1) proposer un champ de vitesses verticales homogènes sur plus de 220 stations, validé par des estimations géophysiques indépendantes ; 2) en utilisant ces vitesses, réévaluer la vitesse long terme de variation du niveau de la mer dans un référentiel absolu (donc comparable aux variations données par l'altimétrie sur 15 ans). - l'étude de l'humidité atmosphérique dans le cycle de mousson en Afrique de l'Ouest. Durant la campagne AMMA, qui s'est déroulée principalement de 2005 à 2007 en Afrique de l'Ouest, nous avons mis en place un réseau de 6 stations GPS permanentes et un centre d'analyse de leurs données pour la production de Contenus Intégrés en Vapeur d'Eau atmosphérique. Des traitements automatiques en temps peu différé ont fourni, pendant toute la durée de la campagne, des indicateurs d'aide à la décision, avec des CIVE comparables aux prévisions et aux analyses. Le traitement scientifique, à l'état de l'art, met en évidence des biais importants des mesures « classiques » de radio sondages en Afrique, qui se répercutent ensuite sur les analyses. Il apporte des informations nouvelles sur les différentes étapes de la mousson (que l'on caractérise bien par l'évolution de la vapeur d'eau atmosphérique) et sur le cycle diurne et son évolution au cours du cycle de mousson. - la géodésie de fond de mer. Les résultats ne concernent pour l'instant que la composante verticale. Sur une zone calme au Vanuatu, des tests sur un réseau de répétition montrent que la répétabilité sur la hauteur ellipsoïdale d'un repère installé par 16 m de fond est sub centimétrique. Le facteur limitant est la précision que l'on peut obtenir sur la mesure de hauteur par GPS en surface, évaluée grâce à une étude méthodologique à 10 à 15 cm sur la zone d'intérêt (fosse de subduction). On a obtenu, sur cette zone, une cartographie GPS de la surface moyenne océanique à même précision, qui met en évidence des biais importants dans les surfaces altimétriques et alti-gravimétriques au Vanuatu.Note de contenu : PREMIERE PARTIE : RAPPORT SCIENTIFIQUE
1 Introduction
2 Géodynamique et composante verticale
2-1 Zone de déformation rapide et composante verticale
2-2 Variation à long terme du niveau de la mer
2-3 Mesure de la surcharge océanique
3 GPS et vapeur d'eau atmosphérique
3-1 Méthodologie : du produit dérivé à l'outil innovant
3-2 GPS et mousson africaine
4 Evolution thématique : positionnement sous-marin et surface de la mer
4-1 Du GPS a la géodésie sous-marine
4-2 Le GPS comme complément à l'altimétrie
5 Conclusion et perspectives
SECONDE PARTIE : INFORMATIONS BIOGRAPHIQUESNuméro de notice : 10857 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : HDR Note de thèse : Habilitation à diriger les recherches : : UBO : 2010 nature-HAL : HDR DOI : sans En ligne : https://theses.hal.science/tel-00519369/ Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45150 A kinematic GPS methodology for sea surface mapping, Vanuatu / Marie-Noëlle Bouin in Journal of geodesy, vol 83 n° 12 (December 2009)
[article]
Titre : A kinematic GPS methodology for sea surface mapping, Vanuatu Type de document : Article/Communication Auteurs : Marie-Noëlle Bouin , Auteur ; Valérie Ballu, Auteur ; Stéphane Calmant, Auteur ; Jean-Michel Boré, Auteur ; Eric Folcher, Auteur ; Jérôme Ammann, Auteur Année de publication : 2009 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes IGN] GPS en mode cinématique
[Termes IGN] relief de la surface de la mer
[Termes IGN] station de référence
[Termes IGN] subduction
[Termes IGN] surface de la mer
[Termes IGN] VanuatuRésumé : (auteur) During the past few decades, satellite altimetry has brought tremendous new knowledge about the spatial and temporal variations of sea surface heights over the Earth’s oceans. However, the precision is limited over short wavelengths and in coastal areas, and other methods such as kinematic GPS may be needed to fill in this information. We present kinematic GPS work aimed at mapping the sea surface height, with special attention to the precision one can expect. Active marine subduction zones, like the Vanuatu archipelago, may present short wavelength, high amplitude undulations of the sea surface height that are difficult to map with satellite altimetry. This paper presents the methodology used around Santo Island, in Vanuatu, to obtain a well-resolved local sea surface map with a precision of 5–15 cm limited by the sea conditions and the distance from the coastal reference station. We present the results of three campaigns in 2004, 2006 and 2007. Careful observation of the ship behaviour along the surveys as well as simultaneous recording of the ship attitude variations is mandatory to obtain reliable results. We show that the ship GPS antenna height varies with the ship’s velocity and we suggest a method to correct this effect. The final precision is estimated using the crossover differences method. Numéro de notice : A2009-580 Affiliation des auteurs : IGN+Ext (1940-2011) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-009-0338-x En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-009-0338-x Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=88649
in Journal of geodesy > vol 83 n° 12 (December 2009)[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 266-09111 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible Improving resolution and accuracy of mean sea surface from kinematic GPS, Vanuatu subduction zone / Marie-Noëlle Bouin in Journal of geodesy, vol 83 n° 11 (November 2009)
[article]
Titre : Improving resolution and accuracy of mean sea surface from kinematic GPS, Vanuatu subduction zone Type de document : Article/Communication Auteurs : Marie-Noëlle Bouin , Auteur ; Valérie Ballu, Auteur ; Stéphane Calmant, Auteur ; Bernard Pelletier, Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : pp 1017 - 1030 Note générale : biblographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes IGN] géoïde local
[Termes IGN] GPS en mode cinématique
[Termes IGN] surface de la mer
[Termes IGN] VanuatuRésumé : (auteur) Satellite altimetry provides an ocean mean sea surface (MSS) map with global coverage and overall excellent precision. However, in some areas, like the Vanuatu archipelago, the coverage and resolution of this tool are not sufficient to correctly map the short scale undulations of the sea surface, due to numerous islands and to strong lithospheric and mantle heterogeneities. New applications such as seafloor geodesy may require local mean surface representation with improved resolution in specific areas. We used sea surface height collected with kinematic GPS during three different cruises in 2004, 2006 and 2007 to reconstruct a homogeneous sea surface map around Santo Island, Vanuatu. We assess the accuracy of this GPS-derived local sea surface to 6–19 cm and evaluate the quality of existing altimetry and gravity-derived MSSs on the Vanuatu archipelago. Observed short scale undulations are interpreted as due to local geodynamics. Numéro de notice : A2009-582 Affiliation des auteurs : IGN+Ext (1940-2011) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-009-0320-7 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-009-0320-7 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=88651
in Journal of geodesy > vol 83 n° 11 (November 2009) . - pp 1017 - 1030[article]Réservation
Réserver ce documentExemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 266-09101 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible Isostatic stability of the East Antarctic station Dumont d'Urville from long-term geodetic observations and geophysical models / Martine Amalvict in Polar research, vol 28 n° 2 (August 2009)
[article]
Titre : Isostatic stability of the East Antarctic station Dumont d'Urville from long-term geodetic observations and geophysical models Type de document : Article/Communication Auteurs : Martine Amalvict, Auteur ; Pascal Willis , Auteur ; Guy Wöppelmann , Auteur ; Eric Ivins, Auteur ; Marie-Noëlle Bouin , Auteur ; Laurent Testut, Auteur ; Jacques Hinderer, Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : pp 193 - 202 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes IGN] Antarctique
[Termes IGN] coordonnées GPS
[Termes IGN] déformation verticale de la croute terrestre
[Termes IGN] données géophysiques
[Termes IGN] rebond post-glaciaireRésumé : (auteur) Geodetic measurements of the vertical crustal displacement collocated with absolute gravity changes provide a discriminatory measurement of present-day glacial changes, versus more deeply seated rock motions caused by glacial isostatic adjustment (GIA). At the East Antarctic station of Dumont d'Urville, we compare the displacements derived from continuous DORIS (1993.0–2006.0) and Global Positioning System (GPS) (1999.0–2005.7) data, and observed changes in absolute gravity (2000–2006), with the predicted vertical displacement and change in gravity from GIA modelling. The geodetic results have mutual self-consistency, suggest station stability and provide upper bounds on both GIA and secular ice mass changes. The GIA models tend to predict amplitudes of rock motion larger than those observed, and we conclude that this part of Antarctica is probably experiencing a slight gain in ice mass, in contrast to West Antarctica. Numéro de notice : A2009-579 Affiliation des auteurs : IGN+Ext (1940-2011) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : 10.1111/j.1751-8369.2008.00091.x En ligne : http://doi.org/10.1111/j.1751-8369.2008.00091.x Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=88648
in Polar research > vol 28 n° 2 (August 2009) . - pp 193 - 202[article]Water vapour variability induced by urban/rural surface heterogeneities during convective conditions / Cédric Champollion in Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, vol 135 n° 642 (July 2009 Part A)
[article]
Titre : Water vapour variability induced by urban/rural surface heterogeneities during convective conditions Type de document : Article/Communication Auteurs : Cédric Champollion, Auteur ; Philippe Drobinski, Auteur ; M. Haeffelin, Auteur ; Olivier Bock , Auteur ; Jérôme Tarniewicz , Auteur ; Marie-Noëlle Bouin , Auteur ; R. Vautard, Auteur Année de publication : 2009 Projets : 3-projet - voir note / Article en page(s) : pp 1266 - 1276 Note générale : bibliographie
This research has been funded by the Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), the Direction Générale de l’Armement (DGA) and the Ecole Polytechnique as well as the Institut des Sciences de l’Univers (INSU) through the Programme Atmosphère Ocean à Multiéchelle (PATOM) and Programme National de Télédétection Spatiale (PNTS)Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes IGN] coordonnées GPS
[Termes IGN] météorologie locale
[Termes IGN] Paris (75)
[Termes IGN] teneur en vapeur d'eau
[Termes IGN] teneur intégrée en vapeur d'eau
[Termes IGN] zone urbaineRésumé : (auteur) Scientific interest in urban meteorology has increased because highly populated areas experience high vulnerability to pollution or heavy rain. However, compared to urban air quality or urban heat island (UHI) processes, the urban water vapour cycle is poorly understood because it has been investigated less due to the lack of upper‐air measurements and the high sensitivity of surface measurements to local heterogeneities. In this paper, surface measurements of wind, temperature, pressure and humidity, as well as integrated water vapour (IWV) from GPS and MODIS and numerical simulations, have been used to investigate the urban cycle of water vapour in May and June 2004 during the VAPIC field experiment in the Paris area.
The surface data show the typical characteristics of an urban area with the absence of water vapour sources and a UHI of about 6 °C at night. The urban IWV distribution differs completely, with an urban IWV excess on average between 1600 and 0600 UTC (with a maximum of about 1.5 kg m−2 at 0600 and 1700 UTC). No IWV difference between the urban and rural areas is found in the middle of the day. The numerical simulations reproduce accurately the urban IWV anomaly.
Shallow surface wind convergence associated with the UHI during nighttime provides moisture from the rural areas. Urban areas are therefore under wind convergence for most of the time. The rural water vapour sources and the depth of the convergence control the amplitude of the urban IWV excess. At about 1200 UTC, entrainment at the top of the urban boundary layer is the key process that inhibits the urban IWV excess observed at night.Numéro de notice : A2009-589 Affiliation des auteurs : LAREG+Ext (1991-2011) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1002/qj.446 Date de publication en ligne : 10/07/2009 En ligne : https://doi.org/10.1002/qj.446 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96192
in Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society > vol 135 n° 642 (July 2009 Part A) . - pp 1266 - 1276[article]Horizontal and vertical interseismic velocity fields in the Vanuatu subduction zone from GPS measurements: Evidence for a central Vanuatu locked zone / Nicolas Bergeot in Journal of geophysical research : Solid Earth, Vol 114 n° B6 (June 2009)PermalinkRates of sea‐level change over the past century in a geocentric reference frame / Guy Wöppelmann in Geophysical research letters, vol 36 n° 12 (June 2009)PermalinkA seafloor experiment to monitor vertical deformation at the Lucky Strike volcano, Mid-Atlantic Ridge / Marie-Noëlle Bouin in Journal of geodesy, vol 83 n° 2 (February 2009)PermalinkWest African Monsoon observed with ground-based GPS receivers during African Monsoon Multidisciplinary Analysis (AMMA) / Olivier Bock in Journal of geophysical research : Atmospheres, vol 113 n° D21 (16 November 2008)PermalinkMulti-technique monitoring of ocean tide loading in Northern France / Muriel Llubes in Comptes rendus : Géoscience, vol 340 n° 6 (June 2010)PermalinkGPS estimates of ocean tide loading in NW-France: Determination of ocean tide loading constituents and comparison with a recent ocean tide model / Mathilde Vergnolle in Geophysical journal international, vol 173 n° 2 (May 2008)PermalinkTerrestrial reference frame implementation in global GPS analysis at TIGA ULR consortium / Guy Wöppelmann in Physics and chemistry of the Earth (A/B/C), vol 33 n° 3-4 ([01/05/2008])PermalinkComparison of ground-based GPS precipitable water vapour to independent observations and NWP model reanalyses over Africa / Olivier Bock in Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, vol 133 n° 629 (Octobre 2007 part B)PermalinkAssessment of GPS data for meteorological applications over Africa: Study of error sources and analysis of positioning accuracy / Andrea Walpersdorf in Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, vol 69 n° 12 (August 2007)PermalinkGeocentric sea-level trend estimates from GPS analyses at relevant tide gauges world-wide / Guy Wöppelmann in Global and Planetary Change, vol 57 n° 3-4 (June 2007)Permalink
Researcher at Lareg until 2008