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Auteur Luce Fleitout |
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Affiner la recherche Interroger des sources externesData-adaptive spatio-temporal filtering of GRACE data / Paoline Prevost in Geophysical journal international, vol 219 n° 3 (December 2019)
Titre : Data-adaptive spatio-temporal filtering of GRACE data Type de document : Article/Communication Auteurs : Paoline Prevost, Auteur ; Kristel Chanard Année de publication : 2019 Projets : 2-Pas d'info accessible - article non ouvert / Article en page(s) : pp 2034 - 2055 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement du signal
[Termes IGN] analyse de spectre singulier
[Termes IGN] données géophysiques
[Termes IGN] données GRACE
[Termes IGN] filtrage spatiotemporel
[Termes IGN] harmonique sphériqueRésumé : (auteur) Measurements of the spatio-temporal variations of Earth’s gravity field from the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) mission have led to new insights into large spatial mass redistribution at secular, seasonal and subseasonal timescales. GRACE solutions from various processing centres, while adopting different processing strategies, result in rather coherent estimates. However, these solutions also exhibit random as well as systematic errors, with specific spatial patterns in the latter.
In order to dampen the noise and enhance the geophysical signals in the GRACE data, we propose an approach based on a data-driven spatio-temporal filter, namely the Multichannel Singular Spectrum Analysis (M-SSA). M-SSA is a data-adaptive, multivariate, and non-parametric method that simultaneously exploits the spatial and temporal correlations of geophysical fields to extract common modes of variability.
We perform an M-SSA analysis on 13 yr of GRACE spherical harmonics solutions from five different processing centres in a simultaneous setup. We show that the method allows us to extract common modes of variability between solutions, while removing solution-specific spatio-temporal errors that arise from the processing strategies. In particular, the method efficiently filters out the spurious north–south stripes, which are caused in all likelihood by aliasing, due to the imperfect geophysical correction models and low-frequency noise in measurements.
Comparison of the M-SSA GRACE solution with mass concentration (mascons) solutions shows that, while the former remains noisier, it does retrieve geophysical signals masked by the mascons regularization procedure.Numéro de notice : A2019-276 Affiliation des auteurs : Géodésie+Ext (mi2018-2019) Thématique : MATHEMATIQUE/POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1093/gji/ggz409 date de publication en ligne : 19/09/2019 En ligne : https://doi.org/10.1093/gji/ggz409 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95381
in Geophysical journal international > vol 219 n° 3 (December 2019) . - pp 2034 - 2055[article]
Titre : Toward a global horizontal and vertical elastic load deformation model derived from GRACE and GNSS station position time series Type de document : Article/Communication Auteurs : Kristel Chanard Année de publication : 2018 Projets : 3-projet - voir note / Article en page(s) : pp 3225 - 3237 Note générale : bibliographie
The project was funded by NSF grant EAR 1345136, the Laboratoire de Recherche Commun “Yves Rocard” (ENS‐CEA‐CNRS), and CNRS/TOSCA grant 2925.Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] coordonnées GNSS
[Termes IGN] déformation horizontale de la croute terrestre
[Termes IGN] déformation verticale de la croute terrestre
[Termes IGN] données GRACE
[Termes IGN] Earth Gravity Model 2008
[Termes IGN] erreur systématique
[Termes IGN] harmonique sphérique
[Termes IGN] modèle de déformation tectonique
[Termes IGN] mouvement du géocentre
[Termes IGN] série temporelleRésumé : (Auteur) We model surface displacements induced by variations in continental water, atmospheric pressure, and non‐tidal oceanic loading, derived from the Gravity and Recovery Climate Experiment (GRACE) for spherical harmonic degrees two and higher. As they are not observable by GRACE, we use at first the degree‐1 spherical harmonic coefficients from (Swenson2008estimating). We compare the predicted displacements with the position time series of 689 globally distributed continuous Global Navigation Satellite System (GNSS) stations. While GNSS vertical displacements are well explained by the model at a global scale, horizontal displacements are systematically underpredicted and out‐of‐phase with GNSS station position time series. We then re‐estimate the degree‐1 deformation field from a comparison between our GRACE‐derived model, with no a priori degree‐1 loads, and the GNSS observations. We show that this approach reconciles GRACE‐derived loading displacements and GNSS station position time series at a global scale, particularly in the horizontal components. Assuming that they reflect surface loading deformation only, our degree‐1 estimates can be translated into geocenter motion time series. We also address and assess the impact of systematic errors in GNSS station position time series at the Global Positioning System (GPS) draconitic period and its harmonics on the comparison between GNSS and GRACE‐derived annual displacements. Our results confirm that surface mass redistributions observed by GRACE, combined with an elastic spherical and layered Earth model, can be used to provide first order corrections for loading deformation observed in both horizontal and vertical components of GNSS station position time series. Numéro de notice : A2018-055 Affiliation des auteurs : LaSTIG LAREG+Ext (2012-mi2018) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1002/2017JB015245 date de publication en ligne : 21/02/2018 En ligne : https://doi.org/10.1002/2017JB015245 Format de la ressource électronique : URL Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=89382
in Journal of geophysical research : Solid Earth > vol 123 n° 4 (April 2018) . - pp 3225 - 3237[article]
Titre : Constraints on transient viscoelastic rheology of the asthenosphere from seasonal deformation Type de document : Article/Communication Auteurs : Kristel Chanard Année de publication : 2018 Article en page(s) : pp 2328 - 2338 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes IGN] déformation de la croute terrestre
[Termes IGN] données GNSS
[Termes IGN] données GRACE
[Termes IGN] fonction de Green
[Termes IGN] rhéologie
[Termes IGN] viscositéRésumé : (auteur) We discuss the constraints on short‐term asthenospheric viscosity provided by seasonal deformation of the Earth. We use data from 195 globally distributed continuous Global Navigation Satellite System stations. Surface loading is derived from the Gravity Recovery and Climate Experiment and used as an input to predict geodetic displacements. We compute Green's functions for surface displacements for a purely elastic spherical reference Earth model and for viscoelastic Earth models. We show that a range of transient viscoelastic rheologies derived to explain the early phase of postseismic deformation may induce a detectable effect on the phase and amplitude of horizontal displacements induced by seasonal loading at long wavelengths (1,300–4,000 km). By comparing predicted and observed seasonal horizontal motion, we conclude that transient asthenospheric viscosity cannot be lower than 5 × 1017 Pa.s, suggesting that low values of transient asthenospheric viscosities reported in some postseismic studies cannot hold for the seasonal deformation global average. Numéro de notice : A2018-654 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1002/2017GL076451 date de publication en ligne : 12/02/2018 En ligne : https://doi.org/10.1002/2017GL076451 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=93514
in Geophysical research letters > vol 45 n° 5 (15 March 2018) . - pp 2328 - 2338[article]
Titre : Comparing non-linear geocenter motion derived from GNSS and SLR observations corrected for loading and thermoelastic deformation Type de document : Article/Communication Auteurs : Kristel Chanard Editeur : Paris : Committee on Space Research COSPAR Année de publication : 2018 Conférence : COSPAR 2018, 42nd Scientific Assembly of the Committee on Space Research 14/07/2018 22/07/2018 Pasadena Californie - Etats-Unis Langues : Anglais (eng) Numéro de notice : C2018-067 Affiliation des auteurs : LaSTIG LAREG+Ext (2012-mi2018) Nature : Communication nature-HAL : ComSansActesPubliés-Unpublished Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91433
contenu dans 27èmes Journées de la Recherche de l'IGN / Journées Recherche de l'IGN 2018, 27es Journées (22 - 23 mars 2018; Cité Descartes, Champs-sur-Marne, France) (2018)
Titre : Déformation saisonnière de la Terre : observations, modélisations et implications Type de document : Article/Communication Auteurs : Kristel Chanard Editeur : Saint-Mandé : Institut national de l'information géographique et forestière - IGN Année de publication : 2018 Conférence : Journées Recherche de l'IGN 2018, 27es Journées 22/03/2018 23/03/2018 Champs-sur-Marne France programme sans actes Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] déformation de la croute terrestre
[Termes IGN] données GRACE
[Termes IGN] Etats-Unis
[Termes IGN] sécheresse
[Termes IGN] séisme
[Termes IGN] surcharge atmosphérique
[Termes IGN] surcharge hydrologique
[Termes IGN] surcharge océanique
[Termes IGN] variation saisonnièreRésumé : (Auteur) Les variations de charge à la surface de la Terre causées par l’évolution spatio-temporelle de la distribution des masses de l’atmosphère, des océans et des eaux et glaces continentales, mais aussi sous l'effet des variations de température à sa surface, peuvent induire des variations de contraintes en profondeur qui peuvent jouer un rôle dans le déclenchement des séismes. La déformation de la Terre sous le poids des charges à sa surface est mesurable grâce aux techniques de positionnement satellitaire précis GNSS où elles s’expriment en particulier par un signal saisonnier annuel dont l’amplitude peut être pluri-centimétrique. Nous modélisons cette déformation comme la réponse élastique, au premier ordre, de la Terre aux variations de masse à sa surface, déduites de la mission satellitaire Gravity and Recovery Climate Experiment (GRACE). Les variations de températures de grande longueur d'onde peuvent également induire un signal saisonnier mesurable aux stations GNSS, en causant une dilatation thermique du sol que nous modélisons à l'échelle du globe. Nous confirmons à travers ces modèles la possibilité d'expliquer physiquement une partie des observations GNSS comme la réponse de Terre à des forçages environnementaux allant du mois à quelques années. Nous nous intéressons ensuite aux contraintes en profondeur associées aux variations à grande échelle des charges de surface. Nous montrons que, dans la région du Nouveau Madrid (USA), les variations de l'hydrologie saisonnière au sein du bassin du Mississippi influencent la sismicité, avec statistiquement plus de séismes pendant les périodes les plus sèches. Ce résultat suggère que certaines failles situées dans des régions intraplaques répondent à des sollicitations climatiques de faible amplitude, et sont donc probablement proches de leur seuil de rupture. Numéro de notice : C2018-040 Affiliation des auteurs : LAREG+Ext (1991-2011) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Communication nature-HAL : ComSansActesPubliés-Unpublished Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91151 Documents numériques
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