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Auteur Pacôme Delva |
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Titre : Optimization of optical clock network for the geopotential determination Type de document : Article/Communication Auteurs : Guillaume Lion , Auteur ; Isabelle Panet
Editeur : Saint-Mandé : Institut national de l'information géographique et forestière - IGN Année de publication : 2019 Projets : ChronoG2o / Conférence : AGU 2019 Fall Meeting 09/12/2019 13/12/2019 San Francisco Californie - Etats-Unis programme sans actes Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] chronométrie
[Termes IGN] décalage d'horloge
[Termes IGN] horloge
[Termes IGN] optimisation (mathématiques)
[Termes IGN] potentiel de pesanteur terrestreRésumé : (auteur) Clock comparisons with an uncertainty at the 10−18 in terms of relative frequency can provide a new kind of measurement to improve our knowledge of Earth’s gravity field and geoid. Instead of using state-of-the-art Earth’s gravitational field models to predict frequency shifts between distant clocks, they could permit determining geopotential differences at a centimeter-level accuracy, and question the possibility of studying geodynamic processes leading to very small vertical deformations or improve the unification of height systems. In our previous work dealing with the geopotential determination at high spatial resolution in mountainous regions, we have pointed out that clock-based geodetic observable can provide useful information at spatial scales beyond what is available from satellites and they could be used to fill areas not covered by the gravity data on the ground. Our synthetic simulations have shown that adding few clock-based potential data to a gravimetric data set can significantly improve the reconstruction of the geopotential. Therefore, it turns out there is a large variety of possible clock distribution allowing to reduce the reconstruction residuals, with different locations and number of clocks. In this work, we investigate ways to optimize clock network from a gravimetric data set in the Massif Central region in order to know where to put them to minimize the residuals and improve further the determination of the geopotential. To do that, we have used a multi-objective genetic algorithm (GA). Starting from a random initial population with different clock distributions, the algorithm selects clock locations with good chances of reproduction and reproduces the new generation of clock locations using genetic operators. The process depends on some objectives we want to reach in order to solve the optimization problem, and it is repeated several times for a given number of generations or until a solution considered as optimum is found. We show how GA can help to provide optimal solutions for a problem with a fixed and variable number of clock locations. We discuss the effect of different parameters, such as the way to define the objectives and the constrains of the problem, the quality of the clock network and the data. Numéro de notice : C2019-057 Affiliation des auteurs : Géodésie+Ext (mi2018-2019) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Poster nature-HAL : Poster-avec-CL DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96833
Titre de série : Relativistic geodesy, ch. 2 Titre : Chronometric geodesy: Methods and applications Type de document : Chapitre/Contribution Auteurs : Pacôme Delva, Auteur ; Heiner Denker, Auteur ; Guillaume Lion Editeur : Springer International Publishing Année de publication : 2019 Collection : Fundamental Theories of Physics num. 196 Projets : ITOC / , AdOC / , FIRST-TF / Importance : pp 25 - 85 Note générale : bibliographie
This research was supported by the European Metrology Research Programme (EMRP) within the Joint Research Project “International Timescales with Optical Clocks” (SIB55 ITOC), as well as the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) within the Collaborative Research Centre 1128 “Relativistic Geodesy and Gravimetry with Quantum Sensors (geo-Q)”, project C04. The EMRP is jointly funded by the EMRP participating countries within EURAMET and the European Union. We gratefully acknowledge financial support from Labex FIRST-TF and ERC AdOC (Grant No. 617553).Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] champ de pesanteur terrestre
[Termes IGN] chronométrie
[Termes IGN] décalage d'horloge
[Termes IGN] échelle de temps
[Termes IGN] horloge atomiqueRésumé : (auteur) The theory of general relativity was born more than one hundred years ago, and since the beginning has striking prediction success. The gravitational redshift effect discovered by Einstein must be taken into account when comparing the frequencies of distant clocks. However, instead of using our knowledge of the Earth’s gravitational field to predict frequency shifts between distant clocks, one can revert the problem and ask if the measurement of frequency shifts between distant clocks can improve our knowledge of the gravitational field. This is known as chronometric geodesy. Since the beginning of the atomic time era in 1955, the accuracy and stability of atomic clocks were constantly ameliorated, with around one order of magnitude gained every ten years. Now that the atomic clock accuracy reaches the low 10−18 in fractional frequency, and can be compared to this level over continental distances with optical fibres, the accuracy of chronometric geodesy reaches the cm level and begins to be competitive with classical geodetic techniques such as geometric levelling and GNSS/geoid levelling. Moreover, the building of global timescales requires now to take into account these effects to the best possible accuracy. In this chapter we explain how atomic clock comparisons and the building of timescales can benefit from the latest developments in physical geodesy for the modelization and realization of the geoid, as well as how classical geodesy could benefit from this new type of observable, which are clock comparisons that are directly linked to gravity potential differences. Numéro de notice : H2019-006 Affiliation des auteurs : Géodésie+Ext (mi2018-2019) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Chapître / contribution nature-HAL : ChOuvrScient DOI : 10.1007/978-3-030-11500-5_2 date de publication en ligne : 10/02/2019 En ligne : https://doi.org/10.1007/978-3-030-11500-5_2 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95546 A quelles altitudes se trouvent les horloges atomiques de l'observatoire de Paris ? / Xavier Collilieux in XYZ, n° 156 (septembre - novembre 2018)
Titre : A quelles altitudes se trouvent les horloges atomiques de l'observatoire de Paris ? Type de document : Article/Communication Auteurs : Xavier Collilieux Année de publication : 2018 Projets : 1-Pas de projet / Article en page(s) : pp 26 - 30 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Nivellement
[Termes IGN] altitude
[Termes IGN] chronométrie
[Termes IGN] fréquence
[Termes IGN] horloge atomique
[Termes IGN] métrologie
[Termes IGN] nivellement direct
[Termes IGN] Observatoire de Paris
[Termes IGN] positionnement par GNSS
[Termes IGN] potentiel de pesanteur terrestreRésumé : (Auteur) L’exactitude des horloges optiques permet d’envisager dans le futur leur utilisation pour déterminer des différences d’altitudes à une précision centimétrique. Les développements actuels consistent à comparer les fréquences d’horloges en cours de développement. Ainsi, la mise en place de protocoles de comparaison constitue une première étape. Aujourd’hui, c’est encore au géomètre, au moyen des techniques traditionnelles, de déterminer l’altitude des horloges pour permettre ces comparaisons et fournir une mesure de référence. Cet article décrit les opérations de nivellement effectuées par l’IGN à l’Observatoire de Paris dans le contexte de projets scientifiques européens impliquant le laboratoire SYRTE de l’Observatoire de Paris. Numéro de notice : A2018-394 Affiliation des auteurs : ENSG+Ext (2012-2019) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueNat DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=90830
in XYZ > n° 156 (septembre - novembre 2018) . - pp 26 - 30[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 112-2018031 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible 112-2018032 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible
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 : Détermination du géopotentiel à haute résolution spatiale : apport des horloges atomiques et des algorithmes génétiques Type de document : Article/Communication Auteurs : Guillaume Lion 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] algorithme génétique
[Termes IGN] horloge atomique
[Termes IGN] Massif central (France)
[Termes IGN] modèle de géopotentiel local
[Termes IGN] montagne
[Termes IGN] potentiel de pesanteur terrestre
[Termes IGN] précision centimétrique
[Termes IGN] réseau gravimétrique localRésumé : (Auteur) Les récentes avancées technologiques en matière de chronométrie permettent de réaliser des comparaisons d'horloge atomique à distance avec une incertitude proche de 10-18 en termes de fréquence relative. Avec une telle exactitude, ces instruments de mesure du temps permettent de faire de la géodésie à une précision centimétrique en mesurant des différences de géopotentiel directement. Dans cet exposé, nous nous intéresserons à la reconstruction du géopotentiel à haute résolution spatiale dans le Massif Central. À l’aide de tests synthétiques, nous discuterons l’apport de mesures horloge au sein d’un réseau gravimétrique existant en région montagneuse. Nous verrons ensuite comment optimiser la position des mesures horloge à l’aide d’algorithmes génétiques pour améliorer la détermination du géopotentiel. Numéro de notice : C2018-035 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=91134 Documents numériques
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Titre : Optimization of atomic clock locations for the geopotential determination from gravimetric network Type de document : Article/Communication Auteurs : Guillaume Lion Editeur : Munich [Allemagne] : European Geosciences Union EGU Année de publication : 2018 Collection : Geophysical Research Abstracts, ISSN 1607-7962 num. 20 Conférence : EGU 2018, General Assembly 08/04/2018 13/04/2018 Vienne Autriche OA Abstracts only Note générale : EGU2018-11444 Langues : Anglais (eng) Résumé : (auteur) Clock comparisons with an uncertainty at the xx in terms of relative frequency can provide a new kind of measurement to improve our knowledge of Earth’s gravity field and geoid. Indeed, instead of using state-of-the-art Earth’s gravitational field models to predict frequency shifts between distant clocks, they could permit to determine geopotential differences directly at a centimeter-level accuracy. In our previous work (Lion et al., 2017) dealing with the geopotential determination at high spatial resolution in mountainous regions (e.g. the Massif Central – France), we have pointed out that clock-based geodetic observable can provide useful information at spatial scales beyond what is available from satellites and they could be used to fill areas not covered by the gravity data on the ground. Our synthetic simulations have shown that adding few clock-based potential data to a gravimetric data set can significantly improve the quality of reconstruction of the geopotential. Therefore, it turns out there is a large variety of possible clock distribution allowing to reduce the reconstruction residuals (bias and standard deviation), with different locations and number of clocks. In this work, we have investigated ways to optimize clock locations from a gravimetric data set in the Massif Central region in order to know where to put them to minimize the residuals and improve further the determination of the geopotential. To do that, we have used a multi-objective genetic algorithm (GA). A GA is an evolutionary algorithm inspired by the idea of natural evolution. Starting from a random initial population, with different clock distributions, the algorithm selects clock locations with good chances of reproduction and reproduces the new generation of clock locations using operations such as crossover and mutation. The process depends on some objectives we want to reach in order to solve the optimization problem, and it is repeated several times for a given number of generations or until a solution considered as optimum is found. We show how GA can help to provide optimal solutions for a problem with a fixed and variable number of clock locations. We discuss the effect of different parameters, such as the way to define the objectives and the constrains of the problem, the effect of the coverage and the quality of the gravimetric data and possible applications. Numéro de notice : C2018-072 Affiliation des auteurs : LaSTIG LAREG+Ext (2012-mi2018) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Communication nature-HAL : ComSansActesPubliés-Unpublished DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91464 
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