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Sea surface topography and marine geoid by airborne laser altimetry and shipborne ultrasound altimetry / Philippe Limpach (2010)
Titre : Sea surface topography and marine geoid by airborne laser altimetry and shipborne ultrasound altimetry Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Philippe Limpach, Auteur Editeur : Zurich : Schweizerischen Geodatischen Kommission / Commission Géodésique Suisse Année de publication : 2010 Collection : Geodätisch-Geophysikalische Arbeiten in der Schweiz, ISSN 0257-1722 num. 80 Importance : 208 p. Format : 20 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-908440-24-6 Note générale : Bibliographie
Doctoral thesisLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes IGN] anomalie de pesanteur
[Termes IGN] bathymétrie acoustique
[Termes IGN] Crète (île)
[Termes IGN] données Jason
[Termes IGN] Egée, mer
[Termes IGN] géoïde altimétrique
[Termes IGN] géoïde local
[Termes IGN] geoïde marin
[Termes IGN] géoréférencement direct
[Termes IGN] GPS en mode cinématique
[Termes IGN] GPS en mode différentiel
[Termes IGN] océanographie dynamique
[Termes IGN] relief de la surface de la mer
[Termes IGN] sondage acoustique
[Termes IGN] surface de la mer
[Termes IGN] télémétrie laser aéroporté
[Termes IGN] validation des donnéesIndex. décimale : 30.83 Applications océanographiques de géodésie spatiale Résumé : (Auteur) The aim of this project was to contribute to the improvement of sea level monitoring and to provide local-scale information on the short-wavelength structure of the marine gravity field, by developing enhanced methods for offshore sea surface height observations. The methods include airborne laser altimetry, shipborne ultrasound altimetry and GPS-equipped buoys. In a first step, instrumental aspects of sea surface height observations by airborne and shipborne altimetry were analyzed. Precise position and attitude of the range sensor are crucial for an accurate sea surface height computation. For this purpose, the survey aircraft and boat were equipped with a multi-antenna GPS array and inertial systems. Sea surface heights were computed from the range data by direct georeferencing. Important aspects are the influences of errors in the differential kinematic GPS positioning and in the attitude determination, as well as the calibration of boresight misalignments. In a second step, the obtained sea surface heights were reduced to mean sea surface by applying corrections for geophysical effects, including waves, tides, atmospheric pressure and wind forcing.
In the framework of this work, several regional campaigns for sea surface height surveys based on airborne and shipborne altimetry were carried out in the Eastern Mediterranean Sea. Dedicated surveys, including deployments of GPS buoys, were performed along Jason-1 radar altimetry ground tracks. Airborne laser altimetry data was acquired along densely spaced flight tracks covering an area of 200 by 200km around the western part of the island of Crete, Greece, in the vicinity of the Hellenic Trench. The objective was the determination of a detailed regional geoid and sea surface topography model in the framework of the GAVDOS project, funded by the European Union. Furthermore, several shipborne campaigns for sea surface height observations were carried out in the North Aegean Sea, in the vicinity of the North Aegean Trough.
Based on the airborne and shipborne altimetry data, a high-resolution sea surface topography of the survey areas was computed, with an accuracy of better than 10 cm. Geoid undulations were derived from the sea surface heights by subtracting the mean dynamic ocean topography induced by oceanic currents. Around western Crete, the geoid obtained from airborne laser altimetry is characterized by very large gradients, with an average height difference of 20m along a distance of only 200km and maximum local gradients of 22 cm/km. These gradients are a clear indication for significant gravity effects caused by the bathymetry and the geodynamic system of the Hellenic Trench. In the survey area in the North Aegean Sea, the geoid obtained from shipborne altimetry shows a distinct depression of 1.5 m, indicating a connection with the bathymetry and the geodynamic features of the North Aegean Trough.
The high resolution and accuracy of the sea surface and geoid heights obtained were verified by comparisons with mean sea surface models from multi-mission satellite radar altimetry, as well as with global and regional geoid models. The reduction of the geoid heights for modeled mass effects of topography, bathymetry, marine sedimentary deposits and crust-mantle boundary revealed pronounced gravity anomalies related to the geodynamic processes in the survey areas.Note de contenu : 1 Introduction
1.1 Motivation and Goals
1.2 Geophysical Characteristics of the Eastern Mediterranean
1.3 Former Work by the GGL in Related Fields of Research
1.4 Research Tasks and Project Outline
2 Geoid, Sea Surface and Dynamic Ocean Topography
2.1 Introduction
2.2 Geoid
2.3 Mean Sea Surface
2.4 Sea Level Anomaly
2.5 Dynamic Ocean Topography
2.6 Permanent Tide
3 Geophysical Effects on Sea Surface Heights
3.1 Introduction
3.2 Ocean Waves
3.3 Tides
3.4 Atmospheric Pressure and Wind Forcing
4 Airborne Laser Altimetry
4.1 Introduction
4.2 Instumental Setup
4.3 Laser Ranging
4.4 Laser Backscatter from Sea Surface
5 Shipborne Ultrasound Altimetry
5.1 Introduction
5.2 Instrumental Setup
5.3 Ultrasound Ranging
5.4 Sensor Synchronization
6 Direct Georeferencing
6.1 Introduction
6.2 Basic Principle
6.3 Kinematic GPS Positioning
6.4 Multi-Antenna GPS Attitude Determination
6.5 Boresight Misalignment Calibration in Airborne Altimetry
7 Sea Surface Heights by Airborne Laser Altimetry around Western Crete
7.1 GAVDOS Airborne Laser Altimetry Campaign
7.2 Instantaneous Sea Surface Height Profiles
7.3 Sea Surface Height Corrections
7.4 Repeatability Analysis
7.5 Time-Independent Sea Surface Topography
8 Sea Surface Heights by Shipborne Ultrasound Altimetry in the North Aegean Sea
8.1 Shipborne Ultrasound Altimetry Campaigns
8.2 Instantaneous Sea Surface Height Profiles
8.3 Sea Surface Height Corrections
8.4 Repeatability Analysis
8.5 Time-Independent Sea Surface Topography
9 Validation of Satellite Radar Altimetry Data
9.1 Introduction
9.2 Validation of Jason-1 Data with Airborne Laser Altimetry
9.3 Validation of Mean Sea Surface from Radar Altimetry
10 Geoscientific Exploitation of Airborne Altimetry Data around Western Crete
10.1 Marine Geoid, Gravity Anomalies and Deflections of the Vertical from Sea Surface Heights
10.2 Local Altimetric Geoid vs. Existing Models
10.3 Mean Dynamic Topography Estimation
10.4 Modeled Mass Effects on Geoid Heights and Gravity
10.5 Mass Reduction of Local Altimetric Geoid
11 Geoscientific Exploitation of Shipborne Altimetry Data in the North Aegean Sea
11.1 Marine Geoid, Gravity Anomalies and Deflections of the Vertical from Sea Surface Heights
11.2 Local Altimetric Geoid vs. Existing Models
11.3 Mean Dynamic Topography Estimation
11.4 Modeled Mass Effects on Geoid Heights and Gravity
11.5 Mass Reduction of Local Altimetric Geoid
12 Summary and ConclusionsNuméro de notice : 10369 Affiliation des auteurs : non IGN Autre URL associée : URL ETH Zurich Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse étrangère DOI : 10.3929/ethz-a-005876550 En ligne : https://www.sgc.ethz.ch/sgc-volumes/sgk-80.pdf Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=62408 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 10369-01 30.83 Livre Centre de documentation Géodésie Disponible Geoid and high resolution sea surface topography modelling in the mediterranean from gravimetry, altimetry and GOCE data: evaluation by simulation / R. Barzaghi in Journal of geodesy, vol 83 n° 8 (August 2009)
[article]
Titre : Geoid and high resolution sea surface topography modelling in the mediterranean from gravimetry, altimetry and GOCE data: evaluation by simulation Type de document : Article/Communication Auteurs : R. Barzaghi, Auteur ; N. Tselfes, Auteur ; I.N. Tziavos, Auteur ; G. Vergos, Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : pp 751 - 772 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] données altimétriques
[Termes IGN] données GOCE
[Termes IGN] géoïde local
[Termes IGN] hauteurs de mer
[Termes IGN] levé gravimétrique
[Termes IGN] Méditerranée, mer
[Termes IGN] surface de la merRésumé : (Auteur) The determination of local geoid models has traditionally been carried out on land and at sea using gravity anomaly and satellite altimetry data, while it will be aided by the data expected from satellite missions such as those from the Gravity field and steady-state ocean circulation explorer (GOCE). To assess the performance of heterogeneous data combination to local geoid determination, simulated data for the central Mediterranean Sea are analyzed. These data include marine and land gravity anomalies, altimetric sea surface heights, and GOCE observations processed with the space-wise approach. A spectral analysis of the aforementioned data shows their complementary character. GOCE data cover long wavelengths and account for the lack of such information from gravity anomalies. This is exploited for the estimation of local covariance function models, where it is seen that models computed with GOCE data and gravity anomaly empirical covariance functions perform better than models computed without GOCE data. The geoid is estimated by different data combinations and the results show that GOCE data improve the solutions for areas covered poorly with other data types, while also accounting for any long wavelength errors of the adopted reference model that exist even when the ground gravity data are dense. At sea, the altimetric data provide the dominant geoid information. However, the geoid accuracy is sensitive to orbit calibration errors and unmodeled sea surface topography (SST) effects. If such effects are present, the combination of GOCE and gravity anomaly data can improve the geoid accuracy. The present work also presents results from simulations for the recovery of the stationary SST, which show that the combination of geoid heights obtained from a spherical harmonic geopotential model derived from GOCE with satellite altimetry data can provide SST models with some centimeters of error. However, combining data from GOCE with gravity anomalies in a collocation approach can result in the estimation of a higher resolution geoid, more suitable for high resolution mean dynamic SST modeling. Such simulations can be performed toward the development and evaluation of SST recovery methods. Copyright Springer Numéro de notice : A2009-325 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-008-0292-z En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-008-0292-z Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=29955
in Journal of geodesy > vol 83 n° 8 (August 2009) . - pp 751 - 772[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 266-09071 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible Cartes géodynamiques de l'Europe / Anonyme in Géosciences, n° 9 (avril 2009)
[article]
Titre : Cartes géodynamiques de l'Europe Type de document : Article/Communication Auteurs : Anonyme, Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : pp 114 - 116 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Cartographie thématique
[Termes IGN] accélération de la pesanteur
[Termes IGN] bassin méditerranéen
[Termes IGN] carte sismologique
[Termes IGN] Europe (géographie physique)
[Termes IGN] géomorphologie
[Termes IGN] Méditerranée, mer
[Termes IGN] positionnement cinématique
[Termes IGN] tectonique des plaquesRésumé : (Auteur) Ces cartes d'Europe et de la Méditerranée récapitulent quelques uns des éléments déterminants des mouvements de ces régions : accélération de la pesanteur, tectonique et cinématique, et régime de contraintes. Copyright BRGM Numéro de notice : A2009-146 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=29776
in Géosciences > n° 9 (avril 2009) . - pp 114 - 116[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 076-09011 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible A wavelet based technique for sea wind extraction from SAR images / S. Zecchetto in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 46 n° 10 Tome 1 (October 2008)
[article]
Titre : A wavelet based technique for sea wind extraction from SAR images Type de document : Article/Communication Auteurs : S. Zecchetto, Auteur ; F. De Biasio, Auteur Année de publication : 2008 Conférence : IGARSS 2007, International Geoscience And Remote Sensing Symposium, sensing and understanding our planet 23/07/2007 27/07/2007 Barcelone Espagne Proceedings IEEE Article en page(s) : pp 2983 - 2989 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] diffusométrie
[Termes IGN] image Envisat-ASAR
[Termes IGN] image ERS-SAR
[Termes IGN] Méditerranée, mer
[Termes IGN] surface de la mer
[Termes IGN] transformation en ondelettes
[Termes IGN] valeur radiométrique
[Termes IGN] vent
[Termes IGN] vitesseRésumé : (Auteur) We present the follow-up of our previously published work, where we described a wavelet-based method to characterize the sea surface backscatter structures in Synthetic Aperture Radar (SAR) images. The method relies on the ability of the 2-D continuous wavelet technique to detect the spatial structure of the Marine Atmospheric Boundary Layer (MABL) and to isolate wind-related cells and features. The analysis of the cells' geometry, molded by the radiometric characteristics of the sea surface, permits the identification of the wind direction inside the cells, due to the along-wind asymmetry of backscatter structures, and thus the computation of the wind speed through standard algorithms. Twenty-one SAR images (ERS-2 and Envisat ASAR Wide Swath) over the Mediterranean Sea have been analyzed, and the results are compared with satellite wind fields. The images cover a range of meteorological conditions from low to moderate winds. Comparison of the SAR-derived wind fields with those provided by satellite scatterometers indicates a good score of success (roughly 70%-80%). The developed methodology, once tested over an adequate number of images to derive statistically reliable results, could be routinely used to enrich SAR images with the wind field as well as to characterize the MABL in terms of size, distribution, and shape of the backscatter cells. Copyright IEEE Numéro de notice : A2008-538 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2008.920967 En ligne : https://doi.org/10.1109/TGRS.2008.920967 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=29608
in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 46 n° 10 Tome 1 (October 2008) . - pp 2983 - 2989[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 065-08101A RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Indicateur CARLIT* = Rapport de stage de fin d'études, cycle des ingénieurs diplômés de l'ENSG 3eme année (IT3), master Carthageo-Pro / Nicolas Gonindard (2008)
Titre : Indicateur CARLIT* = Rapport de stage de fin d'études, cycle des ingénieurs diplômés de l'ENSG 3eme année (IT3), master Carthageo-Pro Type de document : Mémoire Auteurs : Nicolas Gonindard, Auteur Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Année de publication : 2008 Importance : 64 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications SIG
[Termes IGN] algue
[Termes IGN] ArcGIS
[Termes IGN] cahier des charges (informatique)
[Termes IGN] cartographie écologique
[Termes IGN] fonctionnalité
[Termes IGN] géomatique web
[Termes IGN] indicateur de qualité
[Termes IGN] interface web
[Termes IGN] Méditerranée, mer
[Termes IGN] Oracle
[Termes IGN] prototype
[Termes IGN] qualité des eaux
[Termes IGN] surveillance écologiqueIndex. décimale : DCAR Mémoires de l'ex DESS cartographie et du Master CARTHAGEO Résumé : (Auteur) Carlit est une méthode de surveillance de la qualité de l'eau basée sur la cartographie des communautés d'une zone. Il s'agit d'un indicateur de qualité écologique pour les macroalgues en Méditerranée. Le présent document retrace les grandes lignes du projet de fin d'études de cinq mois mené afin d'étudier les besoins et les contraintes pour la mise au point opérationnelle d'un outil calculant les indices de qualité. Cet outil serait disponible par le biais d'une interface web et fournirait à l'utilisateur un outil de géotraitement en plus d'un outil de calcul. L'écriture d'un cahier des charges a permis de déterminer les fonctionnalités nécessaires pour un tel outil et de cerner les attentes de futurs utilisateurs. La réalisation d'un prototype sous ArcGIS Server a donné la possibilité de mettre en avant les contraintes que nécessiterait la mise en place de l'outil sur internet. Note de contenu : INTRODUCTION
1. Le contexte
1.1 Cadre du stage
1.2 Le déroulement du projet
1.3 La méthode Carlit
2. Le futur outil Carlit
2.1 Un outil d'état des lieux
2.2 Un outil de géotraitement
2. 3 L'administrateur
3. Un prototype
3.1 Architecture du programme
3.2 L'interface
3.3 Le géotraitement
CONCLUSIONNuméro de notice : 13736 Affiliation des auteurs : IGN (1940-2011) Thématique : FORET/GEOMATIQUE Nature : Mémoire masters divers Organisme de stage : IFREMER, Université de Nice-Sophia-Antipolis Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=50129 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 13736-01 DCAR Livre Centre de documentation Travaux d'élèves Disponible 13736-02 DCAR Livre Centre de documentation Travaux d'élèves Disponible Determination of evolution of the altimetric mean level of western mediterranean from the Jason-1 Data: comparison with analysis of the tidal gauge measurements / M. Haddad in Bulletin des sciences géographiques, n° 18 (octobre 2006)PermalinkLa pollution au radar / Françoise de Blomac in SIG la lettre, n° 80 (octobre 2006)PermalinkMarine GIS: identification of mesoscale oceanic thermal fronts / V.D. Valavanis in International journal of geographical information science IJGIS, vol 19 n° 10 (november 2005)PermalinkPhotogrammétrie et archéologie sous-marine profonde : le cas de l'épave étrusque grand Ribaud F [2ème partie] / P. Drap in XYZ, n° 104 (septembre - novembre 2005)PermalinkPhotogrammétrie et archéologie sous-marine profonde : le cas de l'épave étrusque grand Ribaud F [1ère partie] / P. Drap in XYZ, n° 103 (juin - août 2005)PermalinkLa tectonique de la Méditerranée vue par GPS / Jean-Mathieu Nocquet in Géochronique, n° 94 (juin - août 2005)PermalinkUtilisation des données GPS pour la réalisation de la carte géodynamique de la Méditerranée / Nicolas Chamot-Rooke in Géochronique, n° 94 (juin - août 2005)PermalinkMapping the atmospheric water vapor by integrating microwave radiometer and GPS measurements / P. Basili in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 42 n° 8 (August 2004)PermalinkAn autonomous above-water system for the validation of ocean color radiance data / G. Ziborni in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 42 n° 2 (February 2004)PermalinkCrustal velocity field of western Europe from permanent GPS array solutions, 1996–2001 / Jean-Mathieu Nocquet in Geophysical journal international, vol 154 n° 1 (July 2003)Permalink