DTP UMR5562: Géodésie satellitaire

Le groupe de géodésie satellitaire de l'UMR5562 constitué par l'Equipe de Géodésie Spatiale du CNES, également membre du Groupe de Recherches de Géodésie Spatiale (GRGS), est impliqué depuis de nombreuses années dans le calcul de champs globaux de gravité terrestre et planétaire.
Après avoir produit les séries de modèles GRIM jusqu'en 2000, dont les derniers modèles GRIM5 réalisés en coopération avec le GFZ (GeoForschungsZentrum) de Potsdam, l'Equipe de Géodésie spatiale s'est investie dans le traitement ou la préparation des missions scientifiques de la décennie : CHAMP , GRACE et GOCE toujours en collaboration avec le GFZ. Ainsi sont parus les nouveaux modèles globaux, dénommés EIGEN, du champ de gravité de la Terre montrant des avancées majeures en terme de précision. Le modèle EIGEN-GL04S, dernière production de l'année 2005, modèlise la forme du géoïde à environ 2 cm près pour une résolution de 800 kms ou au niveau de 2 mm près pour une résolution de 400 kms. A cette échelle, les variations hydrologiques deviennent quantifiables comme le montre la série de modèles décadaires produite en 3 ans de la mission GRACE et disponible sur CD-ROM.

Les autres activités principales du groupeconcernent :
- le calcul des paramètres de la cinématique terrestre ainsi que des positions d'un réseau de stations laser, DORIS, GPS et VLBI dns le cadre d'un Combination research center de l'IERS;
- le calcul de modèles de la thermosphère terrestre et martienne (modèles DTM);
- des propositions et analyses de missions spatiales ( Starlette, Stella, GOCE).

Géodésie satellitaire terrestre

hauteurs du géoïde au dessus de l'ellipsoïde (a=6378136,46 m, 1/f=298,25765), en mètres.

Le groupe de géodésie satellitaire de l'UMR5562 s'appuie pour la plupart de ces travaux sur un logiciel d'orbitographie et de calcul de paramètres nommé GINS (Géodésie par Intégrations Numériques Simultanées) qu'il a créé il y a plus de trente ans. La gestion, la maintenance et l'amélioration permanente de ce logiciel ainsi que du logiciel DYNAMO qui lui fait suite (manipulation d'équations normales et obtention des solutions) représente une importante part du travail de l'équipe. Ces logiciels sont utilisés par plusieurs autres groupes de recherche parmi lesquels le LEGOS à Toulouse, le l'OCA/Gemini à Grasse et l' Observatoire Royal de Bruxelles.

L'équipe:

Richard BIANCALE , Sean BRUINSMA , Thierry FAYARD , Jean-Michel LEMOINE , Jean-Charles MARTY,
Félix PEROSANZ, Michel SARRAILH , Nicole VALES , Nicole LESTIEU (secrétariat), Georges BALMINO (Emeritat CNES),
Stavros MELACHROINOS (thésard).

References :

R. König, Z. Chen, Ch. Reigber, P. Schwintzer :
Improvement in global gravity field recovery using GFZ-1 satellite laser tracking data, Journal of Geodesy, vol. 73, pp 398-406, 1999.
Biancale, R., Balmino, G., Lemoine, J.-M., Marty, J.-C., Moynot, B., (CNES/GRGS, Toulouse, France), Barlier, F., Exertier, P., Laurain, O. (OCA/CERGA, Grasse, France), Gegout, P. (EOST, Strasbourg, France), Schwintzer, P., Reigber, Ch., Bode, A., Gruber, Th., König, R., Massmann, F.-H., Raimondo, J.C., Schmidt, R., Zhu, S.Y., (GFZ Potsdam):
A New Global Earth's Gravity Field Model from Satellite Orbit Perturbations: GRIM5-S1. Geophysical Research Letters 27, 3611-3614, 2000.
Gruber, Th., Bode, A., Reigber, Ch., Schwintzer, P. (GFZ Potsdam), Biancale, R., Lemoine, J.-M. (CNES/GRGS, Toulouse, France):
GRIM5-C1: Combination solution of the global gravity field to degree and order 120. Geopyhsical Research Letters 27, 4005-4008, 2000.
A. Perret, R. Biancale, A.-L. Camus, J.-M. Lemoine, T. Fayard, S. Loyer, F. Perosanz, M. Sarrailh :
CHAMP Mission : STAR commissioning phase, calibration/validation activities in CNES; CNES report 65-2001, 2001.
Reigber, Ch., Balmino, G., Schwintzer, P., Biancale, R., Bode, A., Lemoine, J.-M., Koenig, R., Loyer, S., Neumayer, H., Marty, J.-C., Barthelmes, F., Perosanz, F., Zhu, S. Y.:
A high quality global gravity field model from CHAMP GPS tracking data and Accelerometry (EIGEN-1S). Geophysical Research Letters, 29(14), 10.1029/2002GL015064, 2002.
Reigber, Ch., Schwintzer, P., Neumayer, K.-H., Barthelmes, F., König, R., Förste, Ch., Balmino, G.,Biancale, R., Lemoine, J.-M., Loyer, S., Bruinsma, S., Perosanz, F., Fayard, T.:
The CHAMP-only EIGEN-2 Earth Gravity Field Model.
Advances in Space Research, vol. 31, n°8, pp 1883-1888, 2003.
Ch. Reigber, G. Balmino, P. Schwintzer, R. Biancale, A. Bode, J.-M. Lemoine, R. König, S. Loyer, H. Neumayer, J.-C. Marty, F. Barthelmes, F. Perosanz, S.Y. Zhu :
Global gravity field recovery using solely GPS tracking and accelerometer data from CHAMP
, Space Science Reviews, 108, pp 55-66, 2003.
Ch. Reigber, H. Jochmann, J. Wünsch, S. Petrovic, P. Schwintzer, F. Barthelmes, K.-H. Neumayer, R. König, Ch. Förste, G. Balmino, R. Biancale, J.-M. Lemoine, S. Loyer, F. Perosanz :
Earth Gravity Field and Seasonal Variability from CHAMP,
in: Reigber, Ch., Lühr, H., Schwintzer, P., Wickert, J. (eds.), Earth Observation with CHAMP - Results from Three Years in Orbit, Springer, Berlin, 25-30, 2004.
Ch. Reigber, R. Schmidt, F. Flechtner, R. König, U. Meyer, K.-H. Neumayer, P. Schwintzer, S.Y. Zhu :
An Earth gravity field model complete to degree and order 150 from GRACE: EIGEN-GRACE02S
, Journal of Geodynamics 39(1), pp 1-10, 2005.
R. Biancale, J.-M. Lemoine, G. Balmino, S. Loyer, S. Bruinsma, F. Perosanz, J.-C. Marty, P. Gégout :
3 years of decadal geoid variations from GRACE and LAGEOS data,
CD-ROM, CNES/GRGS product, 2005.


Le groupe de géodésie satellitaire de l'UMR5562 constitué par l'Equipe de Géodésie Spatiale du CNES, également membre du Groupe de Recherches de Géodésie Spatiale (GRGS), est impliqué depuis de nombreuses années dans le calcul de champs globaux de gravité terrestre et planétaire. Après avoir produit les séries de modèles GRIM jusqu'en 2000, dont les derniers modèles GRIM5 réalisés en coopération avec le GFZ (GeoForschungsZentrum) de Potsdam, l'Equipe de Géodésie spatiale s'est investie dans le traitement ou la préparation des missions scientifiques de la décennie : CHAMP , GRACE et GOCE toujours en collaboration avec le GFZ. Ainsi sont parus les nouveaux modèles globaux, dénommés EIGEN, du champ de gravité de la Terre montrant des avancées majeures en terme de précision. Le modèle EIGEN-GL04S, dernière production de l'année 2005, modèlise la forme du géoïde à environ 2 cm près pour une résolution de 800 kms ou au niveau de 2 mm près pour une résolution de 400 kms. A cette échelle, les variations hydrologiques deviennent quantifiables comme le montre la série de modèles décadaires produite en 3 ans de la mission GRACE et disponible sur CD-ROM. Les autres activités principales du groupeconcernent : - le calcul des paramètres de la cinématique terrestre ainsi que des positions d'un réseau de stations laser, DORIS, GPS et VLBI dns le cadre d'un Combination research center de l'IERS; - le calcul de modèles de la thermosphère terrestre et martienne (modèles DTM); - des propositions et analyses de missions spatiales ( Starlette, Stella, GOCE).
		Géodésie satellitaire terrestre


	hauteurs du géoïde au dessus de l'ellipsoïde (a=6378136,46 m, 1/f=298,25765), en mètres.

Le groupe de géodésie satellitaire de l'UMR5562 s'appuie pour la plupart de ces travaux sur un logiciel d'orbitographie et de calcul de paramètres nommé GINS (Géodésie par Intégrations Numériques Simultanées) qu'il a créé il y a plus de trente ans. La gestion, la maintenance et l'amélioration permanente de ce logiciel ainsi que du logiciel DYNAMO qui lui fait suite (manipulation d'équations normales et obtention des solutions) représente une importante part du travail de l'équipe. Ces logiciels sont utilisés par plusieurs autres groupes de recherche parmi lesquels le LEGOS à Toulouse, le l'OCA/Gemini à Grasse et l' Observatoire Royal de Bruxelles.
L'équipe: Richard BIANCALE , Sean BRUINSMA , Thierry FAYARD , Jean-Michel LEMOINE , Jean-Charles MARTY, Félix PEROSANZ, Michel SARRAILH , Nicole VALES , Nicole LESTIEU (secrétariat), Georges BALMINO (Emeritat CNES), Stavros MELACHROINOS (thésard).

References : R. König, Z. Chen, Ch. Reigber, P. Schwintzer : Improvement in global gravity field recovery using GFZ-1 satellite laser tracking data, Journal of Geodesy, vol. 73, pp 398-406, 1999. Biancale, R., Balmino, G., Lemoine, J.-M., Marty, J.-C., Moynot, B., (CNES/GRGS, Toulouse, France), Barlier, F., Exertier, P., Laurain, O. (OCA/CERGA, Grasse, France), Gegout, P. (EOST, Strasbourg, France), Schwintzer, P., Reigber, Ch., Bode, A., Gruber, Th., König, R., Massmann, F.-H., Raimondo, J.C., Schmidt, R., Zhu, S.Y., (GFZ Potsdam): A New Global Earth's Gravity Field Model from Satellite Orbit Perturbations: GRIM5-S1. Geophysical Research Letters 27, 3611-3614, 2000. Gruber, Th., Bode, A., Reigber, Ch., Schwintzer, P. (GFZ Potsdam), Biancale, R., Lemoine, J.-M. (CNES/GRGS, Toulouse, France): GRIM5-C1: Combination solution of the global gravity field to degree and order 120. Geopyhsical Research Letters 27, 4005-4008, 2000. A. Perret, R. Biancale, A.-L. Camus, J.-M. Lemoine, T. Fayard, S. Loyer, F. Perosanz, M. Sarrailh : CHAMP Mission : STAR commissioning phase, calibration/validation activities in CNES; CNES report 65-2001, 2001. Reigber, Ch., Balmino, G., Schwintzer, P., Biancale, R., Bode, A., Lemoine, J.-M., Koenig, R., Loyer, S., Neumayer, H., Marty, J.-C., Barthelmes, F., Perosanz, F., Zhu, S. Y.: A high quality global gravity field model from CHAMP GPS tracking data and Accelerometry (EIGEN-1S). Geophysical Research Letters, 29(14), 10.1029/2002GL015064, 2002. Reigber, Ch., Schwintzer, P., Neumayer, K.-H., Barthelmes, F., König, R., Förste, Ch., Balmino, G.,Biancale, R., Lemoine, J.-M., Loyer, S., Bruinsma, S., Perosanz, F., Fayard, T.: The CHAMP-only EIGEN-2 Earth Gravity Field Model. Advances in Space Research, vol. 31, n°8, pp 1883-1888, 2003. Ch. Reigber, G. Balmino, P. Schwintzer, R. Biancale, A. Bode, J.-M. Lemoine, R. König, S. Loyer, H. Neumayer, J.-C. Marty, F. Barthelmes, F. Perosanz, S.Y. Zhu : Global gravity field recovery using solely GPS tracking and accelerometer data from CHAMP , Space Science Reviews, 108, pp 55-66, 2003. Ch. Reigber, H. Jochmann, J. Wünsch, S. Petrovic, P. Schwintzer, F. Barthelmes, K.-H. Neumayer, R. König, Ch. Förste, G. Balmino, R. Biancale, J.-M. Lemoine, S. Loyer, F. Perosanz : Earth Gravity Field and Seasonal Variability from CHAMP, in: Reigber, Ch., Lühr, H., Schwintzer, P., Wickert, J. (eds.), Earth Observation with CHAMP - Results from Three Years in Orbit, Springer, Berlin, 25-30, 2004. Ch. Reigber, R. Schmidt, F. Flechtner, R. König, U. Meyer, K.-H. Neumayer, P. Schwintzer, S.Y. Zhu : An Earth gravity field model complete to degree and order 150 from GRACE: EIGEN-GRACE02S , Journal of Geodynamics 39(1), pp 1-10, 2005. R. Biancale, J.-M. Lemoine, G. Balmino, S. Loyer, S. Bruinsma, F. Perosanz, J.-C. Marty, P. Gégout : 3 years of decadal geoid variations from GRACE and LAGEOS data, CD-ROM, CNES/GRGS product, 2005.