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Integrated processing of ground- and space-based GPS observations: improving GPS satellite orbits observed with sparse ground networks / Wen Huang in Journal of geodesy, vol 94 n° 10 (October 2020)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 94 n° 10 (October 2020) . - 13 p. Titre : Integrated processing of ground- and space-based GPS observations: improving GPS satellite orbits observed with sparse ground networks Type de document : Article/Communication Auteurs : Wen Huang, Auteur ; Benjamin Männel, Auteur ; Pierre Sakic-Kieffer, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : 13 p. Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Techniques orbitales [Termes descripteurs IGN] modèle d'orbite [Termes descripteurs IGN] orbite basse [Termes descripteurs IGN] orbite précise [Termes descripteurs IGN] orbitographie [Termes descripteurs IGN] orbitographie par GNSS [Termes descripteurs IGN] récepteur GPS [Termes descripteurs IGN] station GPS Résumé : (auteur) The precise orbit determination (POD) of Global Navigation Satellite System (GNSS) satellites and low Earth orbiters (LEOs) are usually performed independently. It is a potential way to improve the GNSS orbits by integrating LEOs onboard observations into the processing, especially for the developing GNSS, e.g., Galileo with a sparse sensor station network and Beidou with a regional distributed operating network. In recent years, few studies combined the processing of ground- and space-based GNSS observations. The integrated POD of GPS satellites and seven LEOs, including GRACE-A/B, OSTM/Jason-2, Jason-3 and, Swarm-A/B/C, is discussed in this study. GPS code and phase observations obtained by onboard GPS receivers of LEOs and ground-based receivers of the International GNSS Service (IGS) tracking network are used together in one least-squares adjustment. The POD solutions of the integrated processing with different subsets of LEOs and ground stations are analyzed in detail. The derived GPS satellite orbits are validated by comparing with the official IGS products and internal comparison based on the differences of overlapping orbits and satellite positions at the day-boundary epoch. The differences between the GPS satellite orbits derived based on a 26-station network and the official IGS products decrease from 37.5 to 23.9 mm (34% improvement) in 1D-mean RMS when adding seven LEOs. Both the number of the space-based observations and the LEO orbit geometry affect the GPS satellite orbits derived in the integrated processing. In this study, the latter one is proved to be more critical. By including three LEOs in three different orbital planes, the GPS satellite orbits improve more than from adding seven well-selected additional stations to the network. Experiments with a ten-station and regional network show an improvement of the GPS satellite orbits from about 25 cm to less than five centimeters in 1D-mean RMS after integrating the seven LEOs. Numéro de notice : A2020-630 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-020-01424-1 date de publication en ligne : 10/10/2020 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-020-01424-1 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96049 [article]

Vertical land motion in the Southwest and Central Pacific from available GNSS solutions and implications for relative sea levels / Valérie Ballu in Geophysical journal international, vol 218 n° 3 (September 2019)  

Public [article]  inGeophysical journal international > vol 218 n° 3 (September 2019) . - pp 1537 - 1551 Titre : Vertical land motion in the Southwest and Central Pacific from available GNSS solutions and implications for relative sea levels Type de document : Article/Communication Auteurs : Valérie Ballu, Auteur ; Médéric Gravelle, Auteur ; Guy Wöppelmann, Auteur ; Olivier de Viron, Auteur ; Paul Rebischung , Auteur ; Mélanie Becker, Auteur ; Pierre Sakic-Kieffer, Auteur Année de publication : 2019 Projets : STORISK / Duvat, Virginie, TOSCA / Article en page(s) : pp 1537 - 1551 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes descripteurs IGN] changement du niveau de la mer [Termes descripteurs IGN] déformation verticale de la croute terrestre [Termes descripteurs IGN] données GNSS [Termes descripteurs IGN] incertitude géométrique [Termes descripteurs IGN] Pacifique ouest [Termes descripteurs IGN] Pacifique Sud [Termes descripteurs IGN] série temporelle Résumé : (auteur) Coastal populations are impacted by relative sea level variations, which consist both of absolute sea level variations and of vertical land motions. This paper focuses on the Southwest and Central Pacific region, a recognized vulnerable region to sea level rise and where a large range of vertical land motion dynamics is observed. We analyse vertical displacement rates obtained from Global Navigation Satellite Systems (GNSS) by different analysis centres. We study the role played by modelled parameters, such as step discontinuities (due to equipment changes, earthquakes, etc.), in the position time-series analysis. We propose a new modelling approach based on a joint inversion of GNSS position time-series from different analysis centres. The final uncertainty on the vertical land motion rates is estimated as a combination of the uncertainty due to the GNSS data processing itself and the uncertainty due to the stability of the reference frame in which the GNSS data are expressed. We find that the dominant trend in the Southwest and Central Pacific is a moderate subsidence, with an average rate of −1.1 mm yr–1, but significant variations are observed, with displacement rates varying from an uplift of 1.6 ± 0.3 mm yr–1 to a subsidence of −5.4 ± 0.3 mm yr–1. Taking into account the geodynamic context, we assess, for each station, the relevance of current estimates of linear vertical displacement rate and uncertainty for forecasting future coastal sea levels. Numéro de notice : A2019-634 Affiliation des auteurs : Géodésie+Ext (mi2018-2019) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1093/gji/ggz247 date de publication en ligne : 27/05/2019 En ligne : https://doi.org/10.1093/gji/ggz247 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95452 [article]

Apport de la géodésie française fond de mer à l'évaluation de l'aléa sismique côtier : distancemétrie en mer de Marmara et simulation de GNSS/A aux Antilles / Pierre Sakic-Kieffer (2016)  

Public Titre : Apport de la géodésie française fond de mer à l'évaluation de l'aléa sismique côtier : distancemétrie en mer de Marmara et simulation de GNSS/A aux Antilles Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Pierre Sakic-Kieffer, Auteur ; Guy Wöppelmann, Directeur de thèse ; Valérie Ballu, Directeur de thèse Editeur : La Rochelle : Université de La Rochelle Année de publication : 2016 Importance : 368 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie École doctorale Sciences pour l'environnement - Gay Lussac Littoral, Environnement et Sociétés - UMR 7266 (La Rochelle) Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes descripteurs IGN] Antilles (îles des) [Termes descripteurs IGN] balise fond de mer [Termes descripteurs IGN] faille géologique [Termes descripteurs IGN] fond marin [Termes descripteurs IGN] géodésie marine [Termes descripteurs IGN] GNSS-Acoustique [Termes descripteurs IGN] Marmara, mer de [Termes descripteurs IGN] onde acoustique [Termes descripteurs IGN] risque naturel [Termes descripteurs IGN] séisme [Termes descripteurs IGN] télédétection acoustique Résumé : (auteur) Plus de 70 % de la surface terrestre est recouverte par les mers et océans. Nombre de phénomènes tectoniques parmi les plus dévastateurs ont par ailleurs lieu en environnement océanique. On peut citer en exemple les zones de subduction, pouvant générer des mégaséismes associés à des tsunamis dévastateurs (Sumatra en 2004, Tohokuen 2011), mais aussi les failles décrochantes sous-marines. Dans de nombreux cas, les méthodes de géodésie spatiale ne permettent pas de discriminer entre un comportement bloqué ou asismique, les instruments étant situés trop loin de la zone potentiellement déformée par le processus tectonique. Il faut alors mettre au point de nouvelles techniques qui permettent de prolonger les réseaux d’observation classiques au large afin de cartographier la déformation sur l’intégralité de la zone. Cette thèse s’intéresse à deux méthodes de géodésie fond de mer permettant d’aider à l’évaluation du risque sismique. La première est la distancemétrie relative acoustique, avec comme zone d’application effective la mer de Marmara. Nos premiers résultats laissent supposer un comportement bloqué au niveau du segment de la faille nord-anatolienne immergé devant İstanbul. La seconde zone d’étude considérée est la subduction antillaise. L’échelle de travail nécessite une localisation des points observés dans un référentiel global. Nous étudions les phénomènes océaniques à considérer et détaillons une méthodologie dite GNSS/A (pour Acoustique), consistant en des interrogations acoustiques depuis une plateforme de surface précisément positionnée par GNSS, pour une future expérience de positionnement absolu au large de la Guadeloupe. Note de contenu : GEODESIE FOND DE MER : ENJEUX ET MISE EN OEUVRE 1. Les aléas géophysiques en zones côtières 2. Instrumentation géodésique en mer APPROCHE RELATIVE : UNE EXPERIENCE DE DISTANCEMETRIE ACOUSTIQUE 3. Distancemétrie acoustique en mer de Marmara APPROCHE ABSOLUE : SIMULATIONS D'EXPERIENCE GNSS/A DANS LE CONTEXTE ANTILLAIS 4. Propagation d'une onde acoustique en milieu sous-marin 5. Eléments d'océanographie pour les petites Antilles 6. Inversion par moindres carrés et simulation d'observations pour le GNSS/A 7. Simulation de données GNSS/A 8. Positionnement absolu et référencement interne de la plate-forme en surface RESULTATS DE LA METHODOLOGIE GNSS/A 9. Résultats des simulations 10. Résultats de la mission GEODESEA 11. Synthèse et discussion Conclusion Numéro de notice : 17340 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse : Géodésie : La Rochelle : 2016 Organisme de stage : Littoral, Environnement et Sociétés LIENSs (Université de La Rochelle) DOI : sans En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01661530 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=93743

Etude du rattachement des réseaux géodésiques par moyens spatiaux / Pierre Sakic-Kieffer (2012) 

Public Titre : Etude du rattachement des réseaux géodésiques par moyens spatiaux Type de document : Mémoire Auteurs : Pierre Sakic-Kieffer, Auteur Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Année de publication : 2012 Importance : 61 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Rapport de projet de fin d'études, 3ème année du cycle des ingénieurs diplômés de l'ENSG, [mastère spécialisé Photogrammétrie, Positionnement et Mesure de Déformation] Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Systèmes de référence et réseaux [Termes descripteurs IGN] collocation [Termes descripteurs IGN] constellation GPS [Termes descripteurs IGN] GINS [Termes descripteurs IGN] International Terrestrial Reference Frame [Termes descripteurs IGN] Jason [Termes descripteurs IGN] orbite [Termes descripteurs IGN] orbite basse [Termes descripteurs IGN] station permanente [Termes descripteurs IGN] système de référence géodésique Index. décimale : MPPMD Mémoires de mastère spécialisé Photogrammétrie, Positionnement et Mesures de Déformation Résumé : (Auteur) Le repère de référence terrestre est actuellement fabriqué à partir de la combinaison des quatre techniques de géodésie spatiale : VLBI, SLR, DORIS et GNSS, la combinaison des techniques se faisant à partir des solutions déterminées indépendamment et par l'ajout des vecteurs de rattachement de sites de colocalisation de techniques. Les travaux du Workgroup COL de l'IERS se portent sur la combinaison directement au niveau des mesures. Il existe en parallèle un certain nombre de satellites en orbite basse équipés de récepteurs permettant la collecte de données GPS, DORIS ou SLR, que l'on peut considérer comme des sites de colocalisation mais dans l'espace. L'objectif de cette étude consiste à analyser l'impact de l'ajout d'un satellite de ce type (typiquement JASON2) lors de la fabrication de solutions hebdomadaires. Différentes stratégies de calcul sont adoptées : restitution GPS dite cinématique, dynamique, ainsi que restitution DORIS et Laser, toutes combinables. Il s'agit de constater dans un premier temps la cohérence de la restitution des orbites de la constellation GPS par l'ajout d'un satellite en orbite basse, ainsi que son influence. Puis, par cumul des équations normales des solutions quotidiennes, de restituer les coordonnées de stations sol sur une semaine en ajoutant un satellite bas. Une troisième partie vise à réaliser une simulation d'observation, dans le but de mieux appréhender les paramètres qui sont influencés par ce satellite. Note de contenu : Introduction 1. Présentation et Objectifs 1.1. Contexte 1.2. Techniques de géodésie spatiale considérées 1.2.1 Le SLR 1.2.2 DORIS 1.2.3 Le GPS 1.3. Les satellites utilisés 1.3.1 JASON 2 1.4. Objectifs 2. Suite de calcul : GINS et DYNAMO 2.1. Présentation 2.2. GINS 2.2.1 Fonctionnement théorique 2.2.2 Fonctionnement pratique 2.3. DYNAMO 2.4. Présentation des différentes stratégies de calcul 2.4.1 Résumé des observations et paramètres 2.4.2 Comparaisons des différentes stratégies 3. Compatibilité des orbites 3.1. Constitution d'un réseau de stations GPS 3.2. Vérification des résidus 3.3. Compatibilité par rapport aux orbites nominales 3.3.1 Des orbites de la constellation GPS 3.3.2 De l'orbite de JASON 3.4. Comparaison des différentes orbites entre elles 3.4.1 Orbites restituées en GPS dynamique (figure 3.7) 3.4.2 Orbites restituées en GPS figé (figure 3.8) 3.5. Calcul des ambiguïtés 4. Restitution des coordonnées de stations 4.1. Fabrication de solutions hebdomadaires de référence 4.2. L'utilitaire compsta 4.3. Scripts 4.4. Runs dynamiques 4.4.1 Effets sur les stations GPS 4.4.2 Runs dynamiques GPS-DORIS-SLR 4.5. Runs cinématiques GPS-DORIS-SLR 5. Simulation 5.1. Méthode 5.2. Programme sum_fic_stat 5.3. Résultats de la simulation 5.4. Simuler pour mieux bruiter 6. Conclusion et perspectives 6.1. Synthèse 6.2. Perspectives 6.2.1 De la résolution des ambiguïtés entières 6.2.2 De l'ajout de GRACE Annexes Numéro de notice : 20741 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Mémoire masters divers Organisme de stage : Groupe de Recherche de Géodésie Spatiale GRGS Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=51148

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