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High-precision positioning of radar scatterers / Prabu Dheenathayalan in Journal of geodesy, vol 90 n° 5 (May 2016)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 90 n° 5 (May 2016) . - pp 403 – 422 Titre : High-precision positioning of radar scatterers Type de document : Article/Communication Auteurs : Prabu Dheenathayalan, Auteur ; David Small, Auteur ; Adrian Schubert, Auteur ; Ramon F. Hanssen, Auteur Année de publication : 2016 Article en page(s) : pp 403 – 422 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Navigation et positionnement [Termes descripteurs IGN] diffusomètre [Termes descripteurs IGN] données localisées 3D [Termes descripteurs IGN] ellipsoïde (géodésie) [Termes descripteurs IGN] image TerraSAR-X [Termes descripteurs IGN] interféromètrie par radar à antenne synthétique [Termes descripteurs IGN] matrice de covariance [Termes descripteurs IGN] précision du positionnement [Termes descripteurs IGN] série temporelle [Termes descripteurs IGN] télédétection spatiale Résumé : (auteur) Remote sensing radar satellites cover wide areas and provide spatially dense measurements, with millions of scatterers. Knowledge of the precise position of each radar scatterer is essential to identify the corresponding object and interpret the estimated deformation. The absolute position accuracy of synthetic aperture radar (SAR) scatterers in a 2D radar coordinate system, after compensating for atmosphere and tidal effects, is in the order of centimeters for TerraSAR-X (TSX) spotlight images. However, the absolute positioning in 3D and its quality description are not well known. Here, we exploit time-series interferometric SAR to enhance the positioning capability in three dimensions. The 3D positioning precision is parameterized by a variance–covariance matrix and visualized as an error ellipsoid centered at the estimated position. The intersection of the error ellipsoid with objects in the field is exploited to link radar scatterers to real-world objects. We demonstrate the estimation of scatterer position and its quality using 20 months of TSX stripmap acquisitions over Delft, the Netherlands. Using trihedral corner reflectors (CR) for validation, the accuracy of absolute positioning in 2D is about 7 cm. In 3D, an absolute accuracy of up to ∼66 cm is realized, with a cigar-shaped error ellipsoid having centimeter precision in azimuth and range dimensions, and elongated in cross-range dimension with a precision in the order of meters (the ratio of the ellipsoid axis lengths is 1/3/213, respectively). The CR absolute 3D position, along with the associated error ellipsoid, is found to be accurate and agree with the ground truth position at a 99% confidence level. For other non-CR coherent scatterers, the error ellipsoid concept is validated using 3D building models. In both cases, the error ellipsoid not only serves as a quality descriptor, but can also help to associate radar scatterers to real-world objects. Numéro de notice : A2016-268 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern En ligne : http://link.springer.com/article/10.1007/s00190-015-0883-4 Format de la ressource électronique : URL sommaire Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=80808 [article]

The Canadian Geodetic Vertical Datum of 2013 (CGVD2013) / Marc Véronneau in Geomatica [en ligne], vol 70 n° 1 (March 2016)  

Public [article]  inGeomatica [en ligne] > vol 70 n° 1 (March 2016) . - pp 9 - 19 Titre : The Canadian Geodetic Vertical Datum of 2013 (CGVD2013) Type de document : Article/Communication Auteurs : Marc Véronneau, Auteur ; Jianliang Huang, Auteur Année de publication : 2016 Article en page(s) : pp 9 - 19 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Systèmes de référence et réseaux [Termes descripteurs IGN] Canada [Termes descripteurs IGN] géoïde altimétrique [Termes descripteurs IGN] géoïde gravimétrique [Termes descripteurs IGN] géoïde local [Termes descripteurs IGN] mise à jour [Termes descripteurs IGN] nivellement [Termes descripteurs IGN] positionnement par GNSS [Termes descripteurs IGN] repère de nivellement [Termes descripteurs IGN] système de référence géodésique [Termes descripteurs IGN] système de référence local Résumé : (auteur) The Canadian Geodetic Vertical Datum of 2013 (CGVD2013) is the first major update to the vertical datum in Canada in almost 100 years. Canada is not only moving to a new vertical datum, but it is also using a modernized approach to realize it. The modernization of the height reference system is necessary to make it compatible with Global Navigation Satellite System (GNSS), which is commonly used for positioning by a growing number of users across Canada and the world. The geodetic levelling technique, which established a nation-wide network of benchmarks with known elevations, is replaced by a geoid model that describes the vertical datum with respect to an ellipsoid, which is the reference surface for GNSS positioning. Technically, height modernization replaces the need for the maintenance of benchmarks, as users can now install their own markers at more convenient locations using GNSS. The current geoid model for CGVD2013 is the Canadian Gravimetric Geoid 2013 (CGG2013. Numéro de notice : A2016-432 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article En ligne : http://pubs.cig-acsg.ca/doi/pdfplus/10.5623/cig2016-101 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=81329 [article]

Contribution of mass density heterogeneities to the quasigeoid-to-geoid separation / Robert Tenzer in Journal of geodesy, vol 90 n° 1 (January 2016)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 90 n° 1 (January 2016) . - pp 65-80 Titre : Contribution of mass density heterogeneities to the quasigeoid-to-geoid separation Type de document : Article/Communication Auteurs : Robert Tenzer, Auteur ; Christian Hirt, Auteur ; Pavel Novák, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2016 Article en page(s) : pp 65-80 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique [Termes descripteurs IGN] anomalie de pesanteur [Termes descripteurs IGN] champ de pesanteur terrestre [Termes descripteurs IGN] harmonique sphérique [Termes descripteurs IGN] masse de la Terre [Termes descripteurs IGN] modèle de densité [Termes descripteurs IGN] quasi-géoïde [Termes descripteurs IGN] topographie Résumé : (auteur) The geoid-to-quasigeoid separation is often computed only approximately as a function of the simple planar Bouguer gravity anomaly and the height of the computation point while disregarding the contributions of terrain geometry and anomalous topographic density as well as the sub-geoid masses. In this study we demonstrate that these contributions are significant and, therefore, should be taken into consideration when investigating the relation between the normal and orthometric heights particularly in the mountainous, polar and geologically complex regions. These contributions are evaluated by applying the spectral expressions for gravimetric forward modelling and using the EIGEN-6C4 gravity model, the Earth2014 datasets of terrain, ice thickness and inland bathymetry and the CRUST1.0 sediment and (consolidated) crustal density data. Since the global crustal density models currently available (e.g. CRUST1.0) have a limited accuracy and resolution, the comparison of individual density contributions is—for consistency—realized with a limited spectral resolution up to a spherical harmonic degree 360 (or 180). The results reveal that the topographic contribution globally varies between −0.33 and 0.57 m, with maxima in Himalaya and Tibet. The contribution of ice considerably modifies the geoid-to-quasigeoid separation over large parts of Antarctica and Greenland, where it reaches ∼0.2 m. The contributions of sediments and bedrock are less pronounced, with the values typically varying only within a few centimetres. These results, however, have still possibly large uncertainties due to the lack of information on the actual sediment and bedrock density. The contribution of lakes is mostly negligible; its maxima over the Laurentian Great Lakes and the Baikal Lake reach only several millimetres. The contribution of the sub-geoid masses is significant. It is everywhere negative and reaches extreme values of −4.43 m. According to our estimates, the geoid-to-quasigeoid separation globally varies within −4.19 and 0.26 m while the corresponding values computed according to a classical definition are only negative and reach extreme values of −3.5 m. A comparison of these results reveals that inaccuracies caused by disregarding the terrain geometry and mass density heterogeneities distributed within the topography and below the geoid surface can reach ±2 m or more in the mountainous regions. Numéro de notice : A2016-019 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-015-0858-5/fulltext.html date de publication en ligne : 01/10/2015 En ligne : http://link.springer.com/article/10.1007/s00190-015-0858-5/fulltext.html Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=79466 [article]

Détermination de l’exactitude d’un géoïde gravimétrique / Zahra Ismaïl (2016)  

Public Titre : Détermination de l’exactitude d’un géoïde gravimétrique Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Zahra Ismaïl, Auteur ; Zuheir Altamimi , Directeur de thèse ; Olivier Jamet , Directeur de thèse Editeur : Paris : Observatoire de Paris Année de publication : 2016 Importance : 156 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse de doctorat de l’Université de recherche Paris Sciences et Lettres, PSL Research University, préparée à l’Observatoire de Paris, Astronomie et astrophysique d'Ile-de-France, Spécialité Géodésie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique [Termes descripteurs IGN] altitude normale [Termes descripteurs IGN] anomalie de pesanteur [Termes descripteurs IGN] champ de pesanteur terrestre [Termes descripteurs IGN] figure de la Terre [Termes descripteurs IGN] formule de Molodensky [Termes descripteurs IGN] géoïde gravimétrique [Termes descripteurs IGN] gravimétrie [Termes descripteurs IGN] GravSoft [Termes descripteurs IGN] intégrale de Stokes [Termes descripteurs IGN] interpolation [Termes descripteurs IGN] méthode retrait - calcul - restauration [Termes descripteurs IGN] modèle de géopotentiel [Termes descripteurs IGN] modèle numérique de terrain [Termes descripteurs IGN] quasi-géoïde Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) La détermination des modèles de géoïde avec une précision centimétrique fait partie des objectifs principaux de différents groupes de recherche. Une des méthodes les plus utilisées afin de calculer un modèle de géoïde est le Retrait-Restauration en utilisant le terrain résiduel. Cette méthode combine les informations à des courtes, moyennes et grandes longueurs d'onde via trois étapes principales en appliquant la formule de Stokes. Nous étudions pour chaque étape les sources d'erreurs et leur influence sur la précision du calcul du géoïde. Nous nous intéressons plus particulièrement à la correction de terrain ans la première étape (le retrait) et à l'estimation de la précision de l'intégrale de Stokes dans la deuxième étape (l'intégration). Nous donnons des estimations des valeurs minimales des rayons d'intégration dans ces deux cas. Concernant la correction de terrain, nous montrons notamment que, si les valeurs issues d'études antérieures sont admissibles pour un objectif de précision centimétrique sur le géoïde, il convient de distinguer le rayon utilisé pour le calcul du retrait et celui utilisé pour le calcul de la restauration du signal correspondant sur le géoïde : les valeurs usuelles utilisées pour le retrait peuvent conduire à des erreurs décimétriques lors de la restauration. Concernant le calcul de l'intégrale de Stokes, nous montrons que les rayons d'intégrations prônés dans des études antérieures sont probablement sous-estimés. Cependant, nous notons, sur la base d'une étude de la précision par bande spectrale, que le noyau non modifié de Stokes a une exactitude limitée, dans un cas idéal, de l'ordre de 10% du signal à restituer — ce qui correspond à plusieurs centimètres dans les cas pratiques. Note de contenu : Introduction 1 LA CONNAISSANCE DU GEOÏDE 1.1 Notions de base 1.2 Historique 1.2.1 Les grandes étapes dans la connaissance de la forme de la Terre 1.2.2 Les mesures de pesanteur 1.2.3 Les progrès de l’observation au voisinage de la surface terrestre 1.2.4 L’observation spatiale 1.2.5 Les principales méthodes de détermination du géoïde 1.3 La précision des modèles de géoïde aujourd’hui 1.4 Conclusion 2 RETRAIT-CALCUL-RESTAURATION 2.1 Principes généraux 2.1.1 Synthèse du processus 2.1.2 Retrait 2.1.3 Interpolation et intégration 2.1.4 Restauration 2.1.5 Implantations particulières 2.2 Calcul de l’effet de la topographie 2.2.1 Le modèle du terrain résiduel (RTM) 2.2.2 Modèle de calcul de correction de terrain 2.2.3 Méthodes de calcul de correction de terrain 2.3 Logiciel utilisé : GRAVSOFT 2.4 Exemple de calcul 2.5 Conclusion 3 SOURCES D’ERREURS 3.1 Analyse générale 3.2 Erreurs sur les données issues des observations 3.3 Erreurs sur les modèles de basses et hautes fréquences 3.3.1 Les erreurs des modèles globaux de champ 3.3.2 Corrections de terrain 3.4 Approximations de calcul 3.4.1 Méthodes de calcul de correction du terrain 3.4.2 Rayons d’intégration de la correction du terrain 3.4.3 Le choix d’une méthode d’interpolation 3.4.4 Le choix du noyau d’intégration de Stokes 3.4.5 Rayon d’intégration de Stokes et pas d’échantillonnage de la grille d’anomalies résiduelles 3.5 Synthèse 4 ÉTUDE DE LA MODELISATION DE L’EFFET DE LA TOPOGRAPHIE 4.1 Introduction 4.2 Données et Méthodologie 4.3 Rayon d’intégration R2 4.4 Rayon d’intégration R1 4.5 Propagation des erreurs sur la correction du terrain 4.5.1 Conclusion 5 LA PHASE D’INTEGRATION 5.1 Introduction 5.2 Méthodologie 5.3 Données et logiciels 5.4 Principaux résultats 5.4.1 Résolution de la grille d’anomalies 5.4.2 Rayon d’intégration de Stokes 5.4.3 Tests supplémentaires 5.5 Conclusion 5.6 Accuracy of unmodified Stokes’s integration in the R-C-R procedure for geoid computation 6 CONCLUSION ET PERSPECTIVES Numéro de notice : 17302 Affiliation des auteurs : LAREG (1991-2011) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : thèse de doctorat : géodésie : Observatoire de Paris : 2016 Organisme de stage : LAREG (IGN) nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01431701/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=83065

Eléments de géodésie et de la théorie des moindres carrés / Abdelmajid Ben Hadj Salem (février 2016) 

Public Titre : Eléments de géodésie et de la théorie des moindres carrés Type de document : Guide/Manuel Auteurs : Abdelmajid Ben Hadj Salem, Auteur Mention d'édition : édition provisoire Editeur : chez l'auteur Année de publication : février 2016 Importance : 390 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie [Termes descripteurs IGN] Afrique du nord [Termes descripteurs IGN] algorithme de Gauss-Newton [Termes descripteurs IGN] astronomie de position [Termes descripteurs IGN] compensation par moindres carrés [Termes descripteurs IGN] ellipsoïde (géodésie) [Termes descripteurs IGN] géoïde [Termes descripteurs IGN] mécanique orbitale [Termes descripteurs IGN] méthode des moindres carrés [Termes descripteurs IGN] modèle linéaire [Termes descripteurs IGN] modèle non linéaire [Termes descripteurs IGN] Nouvelle triangulation tunisienne [Termes descripteurs IGN] projection [Termes descripteurs IGN] projection conforme [Termes descripteurs IGN] projection Lambert [Termes descripteurs IGN] projection Universal Transverse Mercator [Termes descripteurs IGN] réseau géodésique local [Termes descripteurs IGN] système de référence altimétrique [Termes descripteurs IGN] système de référence local [Termes descripteurs IGN] théorie des erreurs [Termes descripteurs IGN] théorie des surfaces [Termes descripteurs IGN] trigonométrie sphérique [Termes descripteurs IGN] Tunisie Résumé : (auteur) Après un chapitre d’introduction, ce cours comprend deux parties : ** Partie 1 - On présente l’essentiel de la géodésie géométrique et spatiale avec un chapitre consacré à la géodésie tunisienne et son évolution depuis un siècle de sa mise en place. L’organisation de cette première partie de l’ouvrage est comme suit. - Dans le deuxième chapitre, on démontre les principales formules de la trigonométrie sphérique. - Le troisième chapitre présente les différents éléments de l’astronomie de position liés à la géodésie et en particulier les différents systèmes de coordonnées utilisés en astronomie de position. - Le quatrième chapitre est un rappel de la géométrie des courbes, le repère de Frenêt, la théorie des surfaces, la première forme fondamentale, et les théorèmes liés aux rayons principaux de courbure d’une surface de R3. - La géométrie de l’ellipse et de l’ellipsoïde est l’objet du cinquième chapitre où on définit les formules des coordonnées tridimensionnelles d’un point, relatives à un ellipsoïde donné. On traite aussi les lignes géodésiques de l’ellipsoïde en présentant une méthode itérative de l’intégration de leurs équations. - Dans le sixième chapitre, on donne les définitions des systèmes et des coordonnées géodésiques ainsi que du géoïde. On présente aussi les principaux systèmes géodésiques des pays de l’Afrique du Nord. - Le septième chapitre traite les réseaux géodésiques terrestres et spatiaux. On présente leurs conceptions et réalisations. De même, les opérations de densification des réseaux terrestres et spatiaux par la technologie GPS sont traitées en donnant les principales phases. - Quant au huitième chapitre, il est consacré aux différentes corrections apportées aux distances observées lors de leurs réductions à la surface de l’ellipsoïde de référence et aux plans des représentations planes utilisées. - Le neuvième chapitre est l’un des chapitres importants de cet ouvrage où on traite les représentations planes et principalement celles qui sont conformes. Dans ce chapitre, on donne une démonstration de la condition de conformité d’une représentation plane. On présente aussi ce qu’on appelle en langage mathématique les représentations quasiconformes en présentant un exemple. - Les chapitres dixième et onzième sont consacrés respectivement à étudier en détail les représentations planes Lambert et l’UTM en démontrant pour chacune, les différentes formules des expressions des coordonnées rectangulaires (X,Y ) et du module linéaire. - Le datum altimétrique ainsi que les différentes définitions des systèmes d’altitudes font l’objet du douzième chapitre de l’ouvrage. - Parmi les modèles de passage entre les systèmes géodésiques, on traite en détail, dans le treizième chapitre, les modèles tridimensionnels de Bur˘sa-Wolf, de Molodensky et le modèle bidimensionnel de Helmert. On présente une méthode de détermination directe des paramètres du modèle de Bur˘sa-Wolf. - Des éléments historiques de la géodésie tunisienne sont présentés dans le quatorzième chapitre. On parlera des différents systèmes géodésiques tunisiens avant l’établissement du système NTT(Nouvelle Triangulation Tunisienne) le système géodésique terrestre officiel de la Tunisie. Ce chapitre n’a pas l’intention en tout cas de décrire l’historique de la géodésie tunisienne depuis les premiers travaux de rattachement des points géodésiques tunisiens à la géodésie italienne (C. Fezzani, 1979). - Dans le quinzième chapitre, on présente des notions sur le mouvement d’un satellite artificiel autour de la Terre avant d’entamer le positionnement par les satellites GPS objet du seizième chapitre. La bibliographie relative à la Partie I est l’objet du dix-septième chapitre. ** Partie 2 - Elle concerne une introduction à la théorie des moindres carrés pour les modèles linéaires avec une première présentation, dans un cours de géodésie destiné aux ingénieurs, de l’aspect non-linéaire de la méthode des moindres carrés. Cette deuxième partie comprend quatre chapitres en plus de la bibliographie. - En poursuivant la numérotation précédente des chapitres, le dix-huitième chapitre, le premier de la Partie II, traite les différentes définitions et théorèmes mathématiques qui seront utiles pour la théorie des moindres carrés. - Le chapitre important de la Partie II de l’ouvrage est le dix-neuvième chapitre où sont présentés les éléments fondamentaux de la théorie des moindres carrés des modèles linéaires. L’auteur a adopté la notation de P. Hottier utilisée dans son cours La Théorie des Erreurs (P. Hottier, 1980). - Le vingtième chapitre est consacré, pour la première d’un cours de la théorie des erreurs pour les ingénieurs, à l’aspect théorique de la géométrie de compensation d’un modèle non-linéaire par les moindres carrés. On rappelle les définitions nécessaires et on présente la méthode de Gauss-Newton pour la résolution du système donnant le minimum de la fonction objectif ou encore dite fonction énergie. - On termine avec le vingt-unième chapitre où on traite l’aspect géométrique des conditions obtenues pour la solution de la compensation par les moindres carrés des modèles non-linéaires. - Enfin, le chapitre vingt-deuxième constitue la bibliographie de la Partie II de l’ouvrage, suivi d’un index pour les noms propres et les mots clés cités dans tout l’ouvrage. - Quant à l’aspect pratique, des exercices et des problèmes ont été ajoutés à la fin de la plupart des chapitres. De plus, des éléments historiques ont été formulés sous forme de notes historiques pour certains chapitres. Numéro de notice : 17105 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Manuel de cours Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=79878

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Optimized strategy for the calibration of superconducting gravimeters at the one per mille level / Michel Van Camp in Journal of geodesy, vol 90 n° 1 (January 2016)  

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Quality evaluation of the weekly vertical loading effects induced from continental water storage models / Z. Li (2016)  

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Earth rotation and geodynamics / Janusz Bogusz in Geodesy and cartography, vol 64 n° 2 (December 2015)  

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Les grands arcs de méridien du XIXème [dix-neuvième] siècle et la forme de la Terre / James Lequeux in XYZ, n° 145 (décembre 2015 - février 2016)

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Gravity field modelling and gravimetry / Jan Krynski in Geodesy and cartography, vol 64 n° 2 (December 2015)  

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Revisiting the pole tide for and from satellite altimetry / Shailen Desai in Journal of geodesy, vol 89 n° 12 (december 2015)  

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On the deformation analysis of point fields / Hiddo Velsink in Journal of geodesy, vol 89 n° 11 (november 2015)  

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A surface spherical harmonic expansion of gravity anomalies on the ellipsoid / S.J. Claessens in Journal of geodesy, vol 89 n° 10 (october 2015)  

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The status of measurement of the Mediterranean mean dynamic topography by geodetic techniques / Philip L. Woodworth in Journal of geodesy, vol 89 n° 8 (August 2015)  

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Accuracy of unmodified Stokes’ integration in the R-C-R procedure for geoid computation / Zahra Ismaïl in Journal of applied geodesy, vol 9 n° 2 (June 2015)  

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