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harmonique sphérique |
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Prise en compte des déformations co- et post-sismiques pour la détermination d'un repère de référence / Daphné Lercier (2014)
Titre : Prise en compte des déformations co- et post-sismiques pour la détermination d'un repère de référence Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Daphné Lercier , Auteur ; Zuheir Altamimi ; Zuheir Altamimi , Directeur de thèse ; Christophe Vigny, Directeur de thèse ; Xavier Collilieux , Encadrant Editeur : Paris, Meudon et Nançay : Observatoire de Paris Année de publication : 2014 Importance : 122 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Ecole doctorale astronomie et astrophysique d'Ile-de-FranceLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Systèmes de référence et réseaux
[Termes IGN] déformation de la croute terrestre
[Termes IGN] harmonique sphérique
[Termes IGN] International Terrestrial Reference Frame
[Termes IGN] séisme
[Termes IGN] série temporelle
[Termes IGN] service fondé sur la position
[Termes IGN] station GNSSIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) En moins de 10 ans, trois séismes géants (Mw > 8.5) ont été enregistrés (à Sumatra en décembre 2004, au Chili en février 2010 et au Japon en mars 2011) posant de nouveaux problèmes pour la construction et l'utilisation du Repère International de Référence Terrestre (ITRF). Des mouvements de la croûte terrestre ont été observés à plusieurs milliers de kilomètres des zones de ruptures par les stations de géodésie spatiale. En attendant une nouvelle mise à jour du repère de référence, les coordonnées des stations du Service GNSS International (IGS) ne sont alors plus utilisables pour le référencement de données dans des régions du globe très étendues.
Ces déformations suivent les différentes phases du cycle sismique, et peuvent introduire de lents mouvements transitoires pendant plusieurs dizaines d'années. Elles sont également observées après des séismes de magnitude plus faible lorsque des stations sont situées à proximité. Le formalisme linéaire adopté pour l'expression des coordonnées des stations de l'ITRF ne permet pas de modéliser correctement ces comportements. Comment peut-on alors corriger ces déplacements non linéaires dans l'expression des coordonnées des stations de géodésie spatiale ?
Après avoir formé une solution homogène d'observations GPS dans les régions du Chili et de Sumatra, mes travaux ont porté sur la modélisation des déformations post-sismiques à l'échelle globale. Les modèles dits "géophysiques" (reposant sur des développements en harmoniques sphériques ou des calculs en éléments finis) ont été confrontés aux modèles dits "paramétriques" reposant sur l'estimation de fonctions logarithmiques et/ou exponentielles dans les séries temporelles de positions des stations. Ces derniers ont été retenus pour la future réalisation de l'ITRF, l'ITRF2013. Ils vont permettre, entre autres, d'améliorer la cohérence des vitesses estimées, en particulier pour les sites de co-localisation.Note de contenu : 1-- CONTEXTE & PROBLÉMATIQUE : INTRODUCTION
1 Système de référence terrestre
1.1 Système et repère de référence terrestres
1.2 Construction de l'ITRF
1.3 Déplacements des stations de référence
2 Mécanique des tremblements de terre
2.1 Description des phénomènes sismiques
2.2 Cycle sismique
2.3 Mécanismes à l’origine des déformations post-sismiques
3 ITRF & Séismes
3.1 Sismicité mondiale et réseaux de stations géodésiques
3.2 Impact des déformations co-sismiques.
3.3 Impact des déformations post-sismiques
Problématique
2-- DONNÉES
4 Description des réseaux et stratégie du calcul
4.1 Réseaux de stations GNSS retraités
4.2Principe d’un calcul par Positionnement Ponctuel Précis
5 Mise en référence & analyse
5.1 Post-traitements
5.2 Validation
5.3 Bilan
3-- MODÉLISATION DES DÉFORMATIONS POST-SISMIQUES
6 Modèles géophysiques
6.1 Notions élémentaires
6.2 Modélisation par techniques spectrales
6.3 Modélisation en éléments finis
6.4 Bilan
7 Modèles paramétriques
7.1 Résumé (traduction)
7.2 Article
7.3 Commentaires des relecteurs
8 Recherche empirique de lois comportementales
8.1 A partir des observations des déformations
8.2 A partir de la modélisation en éléments finis
8.3 BilanNuméro de notice : 15829 Affiliation des auteurs : LASTIG LAREG (2012-mi2018) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Géodésie : Observatoire de Paris : 2014 Organisme de stage : LAREG (IGN) nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://hal.science/tel-02095290 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=75207 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 15829-01 THESE Livre Centre de documentation Thèses Disponible 15829-02 THESE Livre Centre de documentation Thèses Disponible Analytical error analysis for satellite gravity field determination based on two-dimensional Fourier method / Lin Cai in Journal of geodesy, vol 87 n° 5 (May 2013)
[article]
Titre : Analytical error analysis for satellite gravity field determination based on two-dimensional Fourier method Type de document : Article/Communication Auteurs : Lin Cai, Auteur ; Zebing Zhou, Auteur ; Houste Hsu, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2013 Article en page(s) : pp 417 - 426 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] champ de pesanteur terrestre
[Termes IGN] densité spectrale de puissance
[Termes IGN] erreur de positionnement
[Termes IGN] gravimétrie spatiale
[Termes IGN] harmonique sphérique
[Termes IGN] levé gravimétrique
[Termes IGN] modèle de géopotentielRésumé : (Auteur) The time-wise and space-wise approaches are generally applied to data processing and error analysis for satellite gravimetry missions. But both the approaches, which are based on least-squares method, address the whole effect of measurement errors and estimate the resolution of gravity field models mainly from a numerical point of view. Moreover, requirement for higher accuracy and resolution gravity field models could make the computation more difficult, and serious numerical instabilities arise. A direct analytical expression between power spectral density of the satellite gravimetry measurements and spherical harmonic coefficients of the Earth’s gravity model is derived based on two-dimensional Fourier description. This method provides a physical insight into the relation between mission parameters, instrument parameters and gravity field parameters. In contrast, the least-squares method is mainly based on a mathematical viewpoint. By taking advantage of the analytical expression, it is efficient and distinct for parameter estimation and error analysis of missions. It is easy to obtain from the analytical relationship that the low-frequency noise affects the gravity field recovery in all degrees for the instance of satellite gradiometer recovery mission, which agrees with the work before by the numerical error analysis methods Numéro de notice : A2013-252 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-013-0615-6 Date de publication en ligne : 03/02/2013 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-013-0615-6 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=32390
in Journal of geodesy > vol 87 n° 5 (May 2013) . - pp 417 - 426[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 266-2013051 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible Estimation of mass change trends in the Earth’s system on the basis of GRACE satellite data, with application to Greenland / C. Siemes in Journal of geodesy, vol 87 n° 1 (January 2013)
[article]
Titre : Estimation of mass change trends in the Earth’s system on the basis of GRACE satellite data, with application to Greenland Type de document : Article/Communication Auteurs : C. Siemes, Auteur ; Pavel Ditmar, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2013 Article en page(s) : pp 69 - 87 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] bilan de masse
[Termes IGN] calotte glaciaire
[Termes IGN] champ de pesanteur terrestre
[Termes IGN] données GRACE
[Termes IGN] filtre de Wiener
[Termes IGN] gravimétrie spatiale
[Termes IGN] Groenland
[Termes IGN] harmonique sphérique
[Termes IGN] isostasie
[Termes IGN] levé gravimétrique
[Termes IGN] matrice de covarianceRésumé : (Auteur) The Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) satellite mission measures the Earth’s gravity field since March 2002. We propose a new filtering procedure for post-processing GRACE-based monthly gravity field solutions provided in the form of spherical harmonic coefficients. The procedure is tuned for the optimal estimation of linear trends and other signal components that show a systematic behavior over long time intervals. The key element of the developed methodology is the statistically optimal Wiener-type filter which makes use of the full covariance matrices of noise and signal. The developed methodology is applied to determine the mass balance of the Greenland ice sheet, both per drainage system and integrated, as well as the mass balance of the ice caps on the islands surrounding Greenland. The estimations are performed for three 2-year time intervals (2003–2004, 2005–2006, and 2007–2008), as well as for the 6-year time interval (2003–2008). The study confirms a significant difference in the behavior of the drainage systems over time. The average 6-year rate of mass loss in Greenland is estimated as 165 + 15 Gt/year. The rate of mass loss of the ice caps on Ellesmere Island (together with Devon Island), Baffin Island, Iceland, and Svalbard is found to be 22 + 4, 21 + 6, 17 + 9, and 6 + 2 Gt/year, respectively. All these estimates are corrected for the effect of glacial isostatic adjustment. Numéro de notice : A2013-071 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-012-0580-5 Date de publication en ligne : 12/07/2012 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-012-0580-5 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=32209
in Journal of geodesy > vol 87 n° 1 (January 2013) . - pp 69 - 87[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 266-2013011 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible Global height system unification with GOCE: a simulation study on the indirect bias term in the GBVP approach / C. Gerlach in Journal of geodesy, vol 87 n° 1 (January 2013)
[article]
Titre : Global height system unification with GOCE: a simulation study on the indirect bias term in the GBVP approach Type de document : Article/Communication Auteurs : C. Gerlach, Auteur ; Reiner Rummel, Auteur Année de publication : 2013 Article en page(s) : pp 57 - 67 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] altitude
[Termes IGN] anomalie de pesanteur
[Termes IGN] données GOCE
[Termes IGN] erreur systématique
[Termes IGN] géoïde gravimétrique
[Termes IGN] géoïde terrestre
[Termes IGN] harmonique sphérique
[Termes IGN] hauteur ellipsoïdale
[Termes IGN] modèle de géopotentiel
[Termes IGN] problème des valeurs limites
[Termes IGN] résidu
[Termes IGN] système de référence altimétriqueRésumé : (Auteur) One of the main objectives of ESA’s Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation mission GOCE (Gravity field and steady-state ocean circulation mission, 1999) is to allow global unification of height systems by directly providing potential differences between benchmarks in different height datum zones. In other words, GOCE provides a globally consistent and unbiased geoid. If this information is combined with ellipsoidal (derived from geodetic space techniques) and physical heights (derived from leveling/gravimetry) at the same benchmarks, datum offsets between the datum zones can be determined and all zones unified. The expected accuracy of GOCE is around 2–3 cm up to spherical harmonic degree nmax ~ 200. The omission error above this degree amounts to about 30 cm which cannot be neglected. Therefore, terrestrial residual gravity anomalies are necessary to evaluate the medium and short wavelengths of the geoid, i.e. one has to solve the Geodetic Boundary Value Problem (GBVP). The theory of height unification by the GBVP approach is well developed, see e.g. Colombo (A World Vertical Network. Report 296, Department of Geodetic Science and Surveying, 1980) or Rummel and Teunissen (Bull Geod 62:477–498, 1988). Thereby, it must be considered that terrestrial gravity anomalies referring to different datum zones are biased due to the respective datum offsets. Consequently, the height reference surface of a specific datum zone deviates from the unbiased geoid not only due to its own datum offset (direct bias term) but is also indirectly affected by the integration of biased gravity anomalies. The latter effect is called the indirect bias term and it considerably complicates the adjustment model for global height unification. If no satellite based gravity model is employed, this error amounts to about the same size as the datum offsets, i.e. 1–2 m globally. We show that this value decreases if a satellite-only gravity model is used. Specifically for GOCE with nmax ~ 200, the error can be expected not to exceed the level of 1 cm, allowing the effect to be neglected in practical height unification. The results are supported by recent findings by Gatti et al. (J Geod, 2012). Numéro de notice : A2013-074 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-012-0579-y En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-012-0579-y Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=32212
in Journal of geodesy > vol 87 n° 1 (January 2013) . - pp 57 - 67[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 266-2013011 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible Fourier-series representation and projection of spherical harmonic functions / H. Cheong in Journal of geodesy, vol 86 n° 11 (November 2012)
[article]
Titre : Fourier-series representation and projection of spherical harmonic functions Type de document : Article/Communication Auteurs : H. Cheong, Auteur ; J. Park, Auteur ; H. Kang, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : pp 975 - 990 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Statistiques
[Termes IGN] harmonique sphérique
[Termes IGN] relief sous-marin
[Termes IGN] série de Fourier
[Termes IGN] théorème de Legendre
[Termes IGN] varianceRésumé : (Auteur) Computations of Fourier coefficients and related integrals of the associated Legendre functions with a new method along with their application to spherical harmonics analysis and synthesis are presented. The method incorporates a stable three-step recursion equation that can be processed separately for each colatitudinal Fourier wavenumber. Recursion equations for the zonal and sectorial modes are derived in explicit single-term formulas to provide accurate initial condition. Stable computations of the Fourier coefficients as well as the integrals needed for the projection of Legendre functions are demonstrated for the ultra-high degree of 10,800 corresponding to the resolution of one arcmin. Fourier coefficients, computed in double precision, are found to be accurate to 15 significant digits, indicating that the normalized error is close to the machine round-off error. The orthonormality, evaluated with Fourier coefficients and related integrals, is shown to be accurate to O(10-15) for degrees and orders up to 10,800. The Legendre function of degree 10,800 and order 5,000, synthesized from Fourier coefficients, is accurate to the machine round-off error. Further extension of the method to even higher degrees seems to be realizable without significant deterioration of accuracy. The Fourier series is applied to the projection of Legendre functions to the high-resolution global relief data of the National Geophysical Data Center of the National Oceanic and Atmospheric Administration, and the spherical harmonic degree variance (power spectrum) of global relief data is discussed. Numéro de notice : A2012-576 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : MATHEMATIQUE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-012-0558-3 Date de publication en ligne : 11/04/2012 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-012-0558-3 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=32022
in Journal of geodesy > vol 86 n° 11 (November 2012) . - pp 975 - 990[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 266-2012111 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Reducing errors in the GRACE gravity solutions using regularization / H. Save in Journal of geodesy, vol 86 n° 9 (September 2012)PermalinkBasic equations for constructing geopotential models from the gravitational potential derivatives of the first and second orders in the terrestrial reference frame / M. Petrovskaya in Journal of geodesy, vol 86 n° 7 (July 2012)PermalinkITRF2008 contribution to glacial isostatic adjustment and recent ice melting assessment / Laurent Métivier in Geophysical research letters, vol 39 n° 1 (January 2012)PermalinkValidation of GOCE gravity field models by means of orbit residuals and geoid comparisons / Thomas Gruber in Journal of geodesy, vol 85 n° 11 (November /2011)PermalinkWavelet modelling of the gravity field by domain decomposition methods: an example over Japan / Isabelle Panet in Geophysical journal international, vol 184 n° 1 (January 2011)PermalinkConstruction of spherical harmonic series for the potential derivatives of arbitrary orders in the geocentric Earth-fixed reference frame / M. Petrovskaya in Journal of geodesy, vol 84 n° 3 (March 2010)PermalinkPrediction of vertical deflections from high-degree spherical harmonic synthesis and residual terrain model data / C. Hirt in Journal of geodesy, vol 84 n° 3 (March 2010)PermalinkAssessment of a numerical method for computing the spherical harmonic coefficients of the gravitational potential of a constant density polyhedron / Olivier Jamet (2010)PermalinkWavelet modeling of the gravity field over Japan / Isabelle Panet in Bulletin of the Geographical survey institute, vol 57 (December 2009)PermalinkEfficient propagation of error covariance matrices of gravitational models: application to GRACE and GOCE / Georges Balmino in Journal of geodesy, vol 83 n° 10 (October 2009)Permalink