Etude d'une méthode de sondage de la vapeur d'eau dans la troposphère appliquée à la correction de mesures GPS pour l'altimétrie de haute précision

par Jérôme Tarniewicz

Thèse de doctorat en Méthodes physiques en télédétection

Sous la direction de Jacques Pelon.

Soutenue en 2005

à Versailles-St Quentin en Yvelines .


  • Résumé

    Une action de recherche est menée conjointement entre l'Institut Géographique National (IGN) et le Service d'Aéronomie (SA) sur amélioration de la précision du positionnement vertical par le système GPS (Global Positioning System). Cette amélioration concerne la détermination du délai troposphérique (principalement dû à la présence de vapeur d'eau dont la distribution spatiale est très variable). Cette thèse porte sur l'étude d'une méthode de correction des mesures GPS de la propagation troposphérique et la validation du concept proposé à partir de mesures atmosphériques et de simulations numériques. L'erreur de positionnement induite par des hétérogénéités atmosphériques est estimée par simulation simplifiée de la chaîne de traitement GPS: une correction externe des mesures GPS est nécessaire, et les méthodes de traitement GPS ne sont pas adaptées à des situations présentant de fortes hétérogénéités dans la distribution de vapeur d'eau atmosphérique. L'étude se focalise ensuite sur le mode de la correction des mesures GPS. Les délais humides obtenus à partir d'une mesure résolue en distance sont comparés à ceux obtenus à partir d'une mesure intégrée: une mesure résolue, fournie par un lidar Raman à balayage, permet d'obtenir une précision verticale sub-millimétrique. Le développement instrumental d'un lidar Raman vapeur d'eau à balayage est ensuite abordé. Les caractéristiques d'un système lidar Raman compact sont présentées. Les premiers résultats expérimentaux obtenus en visée zénithale lors des campagnes de mesure en 2001 et 2002 sont présentés. Enfin le bénéfice d'une correction externe des mesures GPS par lidar Raman à balayage est démontré par la simulation numérique: les précisions de positionnement sub-millimétriques (environ 10 fois plus faibles que celles obtenues lors d'un traitement GPS classique) peuvent être obtenues sur une journée, avec un balayage séquentiel et homogène de la constellation de satellites GPS.

  • Titre traduit

    Study of e sounding method of tropospheric water vapor dedicated to the correction of GPS measurements for high precision altimetry


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Informations

  • Détails : 1 vol.(214 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 145 réf. Bibliogr. p. 197-206

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  • Bibliothèque : Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines. Direction des Bibliothèques et de l'Information Scientifique et Technique-DBIST. Bibliothèque universitaire Sciences et techniques.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : T050040
  • Bibliothèque : Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines. Direction des Bibliothèques et de l'Information Scientifique et Technique-DBIST. Bibliothèque universitaire Sciences et techniques.
  • Accessible pour le PEB
  • Cote : 526 TAR
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