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Caractérisation et qualification de Modèles Numériques de Surfaces (MNS) - Analyse de la cohérence avec des masques d’eau / Guillaume Sutter (2018)

Public Titre : Caractérisation et qualification de Modèles Numériques de Surfaces (MNS) - Analyse de la cohérence avec des masques d’eau Type de document : Mémoire Auteurs : Guillaume Sutter, Auteur Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Année de publication : 2018 Importance : 119 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Mémoire d'ingénieur 3e année, master PPMD Photogrammétrie, Positionnement et Mesure de Déformation Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques [Termes descripteurs IGN] Alsace (France administrative) [Termes descripteurs IGN] caractérisation [Termes descripteurs IGN] cohérence des données [Termes descripteurs IGN] hydrographie [Termes descripteurs IGN] image radar moirée [Termes descripteurs IGN] inondation [Termes descripteurs IGN] Lorraine [Termes descripteurs IGN] masque [Termes descripteurs IGN] masse d'eau [Termes descripteurs IGN] MNS ASTER [Termes descripteurs IGN] MNS SRTM [Termes descripteurs IGN] modèle numérique de surface [Termes descripteurs IGN] modèle numérique de terrain [Termes descripteurs IGN] Niger (delta intérieur du) [Termes descripteurs IGN] pente [Termes descripteurs IGN] Python (langage de programmation) [Termes descripteurs IGN] SWOT [Termes descripteurs IGN] test statistique [Termes descripteurs IGN] zone d'intérêt Index. décimale : MPPMD Mémoires de mastère spécialisé Photogrammétrie, Positionnement et Mesures de Déformation Résumé : (auteur) Depuis plusieurs années, les missions satellitaires ont permis de grandes avancées dans le domaine de l’océanographie et de l’hydrologie, notamment concernant la mesure des hauteurs d’eau. La mission SWOT, mentionnée début 2007 et dont le lancement du satellite est prévu d’ici 2021 pour des acquisitions durant 3 ans, a pour objectif d’écrire un nouveau chapitre de l’observation des océans et des surfaces d’eau en utilisant un nouvel instrument satellitaire : un radar interférométrique à large fauchée. Dans le cadre de cette mission, des études préalables sont réalisées et plus particulièrement sur le traitement des données post-acquisition. Lors du traitement des données SWOT, celles-ci sont projetées en géométrie radar. Mon rôle dans la mission est d’apporter une expertise sur la cohérence entre les MNS (Modèles Numériques de Surface) et les masques d’eau afin de minimiser les erreurs dues à la projection. Afin de répondre à cette problématique, mon stage se divise en deux études réalisées sur plusieurs zones : • La première consiste à comparer les MNS entre eux, en évaluant certains indices statistiques, afin d’établir un classement de ces MNS. • La seconde consiste à regarder la cohérence des masques d’eau avec ces MNS et d’évaluer quels masques sont les plus intéressants dans le cadre de la mission SWOT. Ces deux études sont réalisées sur cinq zones du globe afin d’étudier le comportement des masques et des MNS dans différents environnements. Les différentes zones font entre 25 000km² pour l’Alsace-Lorraine et 400 000km² pour le delta intérieur du Niger. Ce stage présente donc une approche innovante de la question car c’est une approche multiéchelle qui est réalisée avec tous d’abord des MNS locaux puis des MNS globaux. Il en est de même pour les masques d’eau. Les traitements ont tout d’abord été réalisés sur une seule zone, puis appliqués sur les quatre autres. Il a donc fallu réaliser des algorithmes généraux pouvant être réutilisés dans d’autres situations. Outre les nombreuses échelles étudiées, le volume de données traité présente sa propre difficulté que ce soit lors du traitement informatique ou de l’interprétation visuelle : plus d’une dizaine de MNS et neuf masques d’eau ont été utilisés durant ce stage. Finalement, il en ressort que le MNS MERIT est le plus cohérent avec le masque de Pekel. Le MNS ASTER est celui qui présente les plus fortes pentes et la moins bonne cohérence avec les masques d’eau. Note de contenu : 1- Introduction Générale 2- État de l’art 3- Caractérisation et qualification de MNS 4- Cohérence avec des masques d’eau Conclusion Numéro de notice : 21862 Thématique : IMAGERIE Nature : Mémoire de fin d'études IT Organisme de stage : SERTIT Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91438

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Seasonal low-degree changes in terrestrial water mass load from global GNSS measurements / Thierry Meyrath in Journal of geodesy, vol 91 n° 11 (November 2017)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 91 n° 11 (November 2017) . - pp 1 - 22 Titre : Seasonal low-degree changes in terrestrial water mass load from global GNSS measurements Type de document : Article/Communication Auteurs : Thierry Meyrath, Auteur ; Tonie M. van Dam, Auteur ; Xavier Collilieux , Auteur ; Paul Rebischung , Auteur Année de publication : 2017 Projets : 1-Pas de projet / Article en page(s) : pp 1 - 22 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique [Termes descripteurs IGN] coordonnées GNSS [Termes descripteurs IGN] géocentre [Termes descripteurs IGN] masse d'eau [Termes descripteurs IGN] mouvement du géocentre [Termes descripteurs IGN] surcharge océanique [Termes descripteurs IGN] variation saisonnière Résumé : (auteur) Large-scale mass redistribution in the terrestrial water storage (TWS) leads to changes in the low-degree spherical harmonic coefficients of the Earth’s surface mass density field. Studying these low-degree fluctuations is an important task that contributes to our understanding of continental hydrology. In this study, we use global GNSS measurements of vertical and horizontal crustal displacements that we correct for atmospheric and oceanic effects, and use a set of modified basis functions similar to Clarke et al. (Geophys J Int 171:1–10, 2007) to perform an inversion of the corrected measurements in order to recover changes in the coefficients of degree-0 (hydrological mass change), degree-1 (centre of mass shift) and degree-2 (flattening of the Earth) caused by variations in the TWS over the period January 2003–January 2015. We infer from the GNSS-derived degree-0 estimate an annual variation in total continental water mass with an amplitude of (3.49±0.19)×103 Gt and a phase of 70∘±3∘ (implying a peak in early March), in excellent agreement with corresponding values derived from the Global Land Data Assimilation System (GLDAS) water storage model that amount to (3.39±0.10)×103 Gt and 71∘±2∘, respectively. The degree-1 coefficients we recover from GNSS predict annual geocentre motion (i.e. the offset change between the centre of common mass and the centre of figure) caused by changes in TWS with amplitudes of 0.69±0.07 mm for GX, 1.31±0.08 mm for GY and 2.60±0.13 mm for GZ. These values agree with GLDAS and estimates obtained from the combination of GRACE and the output of an ocean model using the approach of Swenson et al. (J Geophys Res 113(B8), 2008) at the level of about 0.5, 0.3 and 0.9 mm for GX, GY and GZ, respectively. Corresponding degree-1 coefficients from SLR, however, generally show higher variability and predict larger amplitudes for GX and GZ. The results we obtain for the degree-2 coefficients from GNSS are slightly mixed, and the level of agreement with the other sources heavily depends on the individual coefficient being investigated. The best agreement is observed for TC20 and TS22, which contain the most prominent annual signals among the degree-2 coefficients, with amplitudes amounting to (5.47±0.44)×10−3 and (4.52±0.31)×10−3 m of equivalent water height (EWH), respectively, as inferred from GNSS. Corresponding agreement with values from SLR and GRACE is at the level of or better than 0.4×10−3 and 0.9×10−3 m of EWH for TC20 and TS22, respectively, while for both coefficients, GLDAS predicts smaller amplitudes. Somewhat lower agreement is obtained for the order-1 coefficients, TC21 and TS21, while our GNSS inversion seems unable to reliably recover TC22. For all the coefficients we consider, the GNSS-derived estimates from the modified inversion approach are more consistent with the solutions from the other sources than corresponding estimates obtained from an unconstrained standard inversion. Numéro de notice : A2017-311 Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-017-1028-8 date de publication en ligne : 25/04/2017 En ligne : http://doi.org/10.1007/s00190-017-1028-8 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=85361 [article]

Mass evolution of Mediterranean, Black, Red, and Caspian Seas from GRACE and altimetry : accuracy assessment and solution calibration / B. D. Loomis in Journal of geodesy, vol 91 n° 2 (February 2017)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 91 n° 2 (February 2017) . - pp 195 - 206 Titre : Mass evolution of Mediterranean, Black, Red, and Caspian Seas from GRACE and altimetry : accuracy assessment and solution calibration Type de document : Article/Communication Auteurs : B. D. Loomis, Auteur ; Scott B. Luthcke, Auteur Année de publication : 2017 Article en page(s) : pp 195 - 206 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique [Termes descripteurs IGN] Caspienne, mer [Termes descripteurs IGN] données altimétriques [Termes descripteurs IGN] données GRACE [Termes descripteurs IGN] étalonnage des données [Termes descripteurs IGN] masse d'eau [Termes descripteurs IGN] Méditerranée, mer [Termes descripteurs IGN] Noire, mer [Termes descripteurs IGN] résidu [Termes descripteurs IGN] Rouge, mer [Termes descripteurs IGN] série temporelle Résumé : (Auteur) We present new measurements of mass evolution for the Mediterranean, Black, Red, and Caspian Seas as determined by the NASA Goddard Space Flight Center (GSFC) GRACE time-variable global gravity mascon solutions. These new solutions are compared to sea surface altimetry measurements of sea level anomalies with steric corrections applied. To assess their accuracy, the GRACE- and altimetry-derived solutions are applied to the set of forward models used by GSFC for processing the GRACE Level-1B datasets, with the resulting inter-satellite range-acceleration residuals providing a useful metric for analyzing solution quality. We also present a differential correction strategy to calibrate the time series of mass change for each of the seas by establishing the strong linear relationship between differences in the forward modeled mass and the corresponding range-acceleration residuals between the two solutions. These calibrated time series of mass change are directly determined from the range-acceleration residuals, effectively providing regionally-tuned GRACE solutions without the need to form and invert normal equations. Finally, the calibrated GRACE time series are discussed and combined with the steric-corrected sea level anomalies to provide new measurements of the unmodeled steric variability for each of the seas over the span of the GRACE observation record. We apply ensemble empirical mode decomposition (EEMD) to adaptively sort the mass and steric components of sea level anomalies into seasonal, non-seasonal, and long-term temporal scales. Numéro de notice : A2017-063 Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern En ligne : http://dx.doi.org/10.1007/s00190-016-0952-3 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=84277 [article]

Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Volume 4. Observation des surfaces continentales par télédétection 2 / Nicolas Baghdadi (2017)

Public Titre de série : Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Volume 4 Titre : Observation des surfaces continentales par télédétection 2 : hydrologie continentale Type de document : Monographie Auteurs : Nicolas Baghdadi, Editeur scientifique ; Mehrez Zribi, Editeur scientifique Editeur : Londres : ISTE Editions Année de publication : 2017 Collection : Collection système Terre - Environnement Importance : 444 p. Format : 15 x 23 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-1-78405-159-4 Note générale : Bibliographie, glossaire Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes descripteurs IGN] altimétrie satellitaire par radar [Termes descripteurs IGN] Antarctique [Termes descripteurs IGN] assimilation des données [Termes descripteurs IGN] bassin hydrographique [Termes descripteurs IGN] bilan radiatif [Termes descripteurs IGN] calotte glaciaire [Termes descripteurs IGN] carbone [Termes descripteurs IGN] diffusomètre [Termes descripteurs IGN] données GRACE [Termes descripteurs IGN] eau de mer [Termes descripteurs IGN] eaux continentales [Termes descripteurs IGN] état de surface du sol [Termes descripteurs IGN] humidité du sol [Termes descripteurs IGN] image optique [Termes descripteurs IGN] image radar [Termes descripteurs IGN] manteau neigeux [Termes descripteurs IGN] masse d'eau [Termes descripteurs IGN] neige [Termes descripteurs IGN] réflectométrie par GNSS [Termes descripteurs IGN] télédétection en hyperfréquence [Termes descripteurs IGN] température au sol Index. décimale : 35.44 Applications de télédétection - eaux Résumé : (Editeur) Les réservoirs hydrologiques continentaux jouent un rôle essentiel pour la vie sur Terre. Cependant, le cycle hydrologique continental reste l’une des composantes les moins bien connues du système climatique. Cet ouvrage présente les principales applications de la télédétection pour l’hydrologie continentale. Après avoir étudié la caractérisation des états des surfaces continentales par télédétection active et passive, il aborde l’application de l’observation spatiale dans le suivi des eaux de surface et des eaux souterraines : suivi de l’Antarctique par altimétrie radar, caractérisation des redistributions de masse d’eau par la mission GRACE, potentiel de la technique GNSS-R en hydrologie. L’assimilation des mesures et produits de télédétection dans les modèles de fonctionnement de différents processus liés au cycle de l’eau est également détaillée. Note de contenu : Introduction 1. Caractérisation des états de surface des sols par télédétection radar 2. Estimation de l’état hydrique du sol par télédétection micro-onde passive 3. Utilisation des diffusiomètres satellitaires pour le suivi des surfaces continentales 4. Télédétection optique du manteau neigeux 5. Caractérisation de la neige par imagerie radar 6. Altimétrie spatiale sur les eaux continentales 7. L’altimétrie radar pour le suivi de l’Antarctique 8. Caractérisation des redistributions de masse d’eau sur les continents et les calottes polaires par la mission de gravimétrie spatiale GRACE 9. Applications du GNSS-R en hydrologie continentale 10. Bilan d’énergie des surfaces continentales et utilisation de la température de surface 11. Assimilation de données spatiales : applications à l’hydrologie de bassin versant 12. Assimilation de données satellitaires : application au cycle de l’eau et du carbone Numéro de notice : 22753D Thématique : IMAGERIE Nature : Recueil / ouvrage collectif Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91699

Voir aussi

• Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Volume 3. Observation des surfaces continentales par télédétection 1 / Nicolas Baghdadi (2017)
• Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Volume 2. Observation des surfaces continentales par télédétection micro-onde / Nicolas Baghdadi (2017)
• Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Volume 1. Observation des surfaces continentales par télédétection optique / Nicolas Baghdadi (2017)
• Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Volume 5. Observation des surfaces continentales par télédétection 3 / Nicolas Baghdadi (2017)

Contient

• Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, ch. 3. Utilisation des diffusiomètres satellitaires pour le suivi des surfaces continentales / Pierre-Louis Frison (2017)

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22753-01D	35.44	Livre	Centre de documentation	Télédétection	Disponible

Topographic gravitational potential up to second-order derivatives: an examination of approximation errors caused by rock-equivalent topography (RET) / Michael Kuhns in Journal of geodesy, vol 90 n° 9 (September 2016)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 90 n° 9 (September 2016) . - pp 883 – 902 Titre : Topographic gravitational potential up to second-order derivatives: an examination of approximation errors caused by rock-equivalent topography (RET) Type de document : Article/Communication Auteurs : Michael Kuhns, Auteur ; Christian Hirt, Auteur Année de publication : 2016 Article en page(s) : pp 883 – 902 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique [Termes descripteurs IGN] erreur d'approximation [Termes descripteurs IGN] glace [Termes descripteurs IGN] masse d'eau [Termes descripteurs IGN] masse de la Terre [Termes descripteurs IGN] modèle de densité [Termes descripteurs IGN] potentiel de pesanteur terrestre [Termes descripteurs IGN] roche [Termes descripteurs IGN] rock-equivalent topography Résumé : (auteur) In gravity forward modelling, the concept of Rock-Equivalent Topography (RET) is often used to simplify the computation of gravity implied by rock, water, ice and other topographic masses. In the RET concept, topographic masses are compressed (approximated) into equivalent rock, allowing the use of a single constant mass–density value. Many studies acknowledge the approximate character of the RET, but few have attempted yet to quantify and analyse the approximation errors in detail for various gravity field functionals and heights of computation points. Here, we provide an in-depth examination of approximation errors associated with the RET compression for the topographic gravitational potential and its first- and second-order derivatives. Using the Earth2014 layered topography suite we apply Newtonian integration in the spatial domain in the variants (a) rigorous forward modelling of all mass bodies, (b) approximative modelling using RET. The differences among both variants, which reflect the RET approximation error, are formed and studied for an ensemble of 10 different gravity field functionals at three levels of altitude (on and 3 km above the Earth’s surface and at 250 km satellite height). The approximation errors are found to be largest at the Earth’s surface over RET compression areas (oceans, ice shields) and to increase for the first- and second-order derivatives. Relative errors, computed here as ratio between the range of differences between both variants relative to the range in signal, are at the level of 0.06–0.08 % for the potential, ∼3–7 % for the first-order derivatives at the Earth’s surface (∼0.1 % at satellite altitude). For the second-order derivatives, relative errors are below 1 % at satellite altitude, at the 10–20 % level at 3 km and reach maximum values as large as ∼20 to 110 % near the surface. As such, the RET approximation errors may be acceptable for functionals computed far away from the Earth’s surface or studies focussing on the topographic potential only. However, for derivatives of the functionals computed near the Earth’s surface, the use of RET introduces very spurious errors, in some cases as large as the signal, rendering it useless for smoothing or reducing of field observation, thus rigorous mass modelling should be used for both spatial and spectral domain methods. Numéro de notice : A2016-657 Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern En ligne : http://dx.doi.org/10.1007/s00190-016-0917-6 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=81859 [article]

Observed changes in the Earth’s dynamic oblateness from GRACE data and geophysical models / Y. Sun in Journal of geodesy, vol 90 n° 1 (January 2016)  

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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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Time variable Earth’s gravity field from SLR satellites / Krzysztof Sosnica in Journal of geodesy, vol 89 n° 10 (october 2015)  

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Impact of the North Atlantic oscillation on Southern Europe water distribution: insights from geodetic data / Pierre Valty in Earth Interactions, vol 19 n° 10 (September 2015)    

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Separation of atmospheric, oceanic and hydrological polar motion excitation mechanisms based on a combination of geometric and gravimetric space observations / F. Göttl in Journal of geodesy, vol 89 n° 4 (April 2015)  

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Sequential estimation of surface water mass changes from daily satellite gravimetry data / Guillaume L. Ramilien in Journal of geodesy, vol 89 n° 3 (March 2015)  

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Assimilation of GRACE-derived oceanic mass distributions with a global ocean circulation model / J. Saynisch in Journal of geodesy, vol 89 n° 2 (February 2015)  

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Secular changes in Earth’s shape and surface mass loading derived from combinations of reprocessed global GPS networks / david Booker in Journal of geodesy, vol 88 n° 9 (September 2014)  

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Les effets de l'oscillation Nord-Atlantique sur les transferts de masse, vus par géodésie / Pierre Valty in XYZ, n° 139 (juin - août 2014)

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Earth System Mass Transport Mission (e.motion): A Concept for Future Earth Gravity Field Measurements from Space / Isabelle Panet in Surveys in Geophysics, vol 34 n° 2 (March 2013)  

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