Titre :	Stabilité des signaux des séries temporelles de coordonnées de stations de géodésie spatiale issues des techniques radioélectriques (GPS, DORIS) et Laser (SLR)
Type de document :	texte imprimé
Auteurs :	KHELIFA Sofiane, Auteur
Année de publication :	30 Juin 2013
Importance :	118 p.
Accompagnement :	CD
Langues :	Français (fre)
Catégories :	Electronique:Traitement du Signal
Mots-clés :	Analyse des séries temporelles  Coordonnées des stations  GPS  DORIS  SLR  Débruitage  Ondelettes  Singular Spectrum Analysis  Variance d’Allan.
Résumé :	Les séries temporelles de coordonnées des stations issues de différentes techniques d’observation de géodésie spatiale (GPS, DORIS, SLR et VLBI) constituent une mine considérable d’informations. Elles portent des informations en géophysique (mouvement local de stations) mais elles sont affectées de bruits et d’erreurs systématiques. La détection d’éventuelles signatures caractéristiques d’erreurs est essentielle pour permettre d’une part, une meilleure appréhension de la physique des phénomènes régissant le mouvement des stations terrestres (mouvement des plaques tectoniques, mouvements du géocentre, effets de charge, etc.), et d’autre part, de pouvoir améliorer continuellement l’exactitude des coordonnées estimées. C’est dans ce contexte que s’inscrit le thème de cette thèse dont l’objectif est de proposer une méthodologie d’analyse et de diagnostic de ces séries temporelles en s’appuyant sur des méthodes spectrales empruntées d’autres disciplines, à savoir la Singular Spectrum Analysis (SSA), la transformée en ondelettes et la variance d’Allan. À partir des séries hebdomadaires de jeux de coordonnées résiduelles de stations GPS, DORIS et SLR référencées à l’ITRF2005 et exprimées dans le repère géodésique local (Nord, Est et Verticale), nous avons établi un certain nombre de diagnostics et d’interprétations, notamment sur leurs dérives linéaires, leurs composantes saisonnières et leurs bruits. L’application de la transformée en ondelettes et la SSA aux données utilisées, nous a permis de mieux évaluer leur tendance (l’évolution à long terme de la série) et leurs erreurs saisonnières (annuelles et semi-annuelles). Les résultats montrent que le signal primaire présent dans ces séries est principalement de nature géophysique (tectonique des plaques, rebond postglaciaire). En effet, la tendance dans les composantes horizontales (Nord et Est) explique plus de 90% du signal total; due au déplacement des plaques tectoniques, tandis que la tendance verticale pourrait représenter l'effet du rebond postglaciaire. De plus, les stations affectées d’un mouvement non linéaire (dû à un phénomène de relaxation post-séismique) sont clairement mises en évidence par ces deux techniques. Les erreurs annuelles et semi-annuelles décelées dans ces séries pour les trois systèmes GPS, DORIS et SLR peuvent être attribuées aux effets de charge atmosphérique et hydrologique. Pour la caractérisation du bruit dans les séries analysées, la variance d’Allan montre que les trois composantes (Nord, Est et Verticale) pour chacune des techniques GPS, DORIS et SLR sont dominées par un bruit blanc. Le niveau de bruit pour le system GPS, déterminé par le seuillage des coefficients d’ondelettes (seuillage universel), est de l’ordre de 1 à 2 mm, 0.5 à 1 mm et 2 à 4 mm dans, respectivement, les composantes Nord, Est et Verticale, , alors pour celui du DORIS, il est de l’ordre de 6 à 11 mm, 5 à 17 mm et 6 à 15 mm, respectivement. Pour le SLR, il est de l’ordre de 5 à 11 mm, 4 à 10 mm et 2 à 10 mm, respectivement. Dans le cas des stations GPS, le niveau de bruit dans la composante Verticale est plus important par rapport aux composantes Nord et Est; car cette composante est la plus sensible aux erreurs d'orbites et aux effets de la traversée de la troposphère et de l'ionosphère par les signaux GPS. Pour les stations DORIS, le niveau de bruit est plus élevé dans la direction Est, probablement lié à la haute inclinaison d’orbite de certains satellites DORIS (SPOT et Envisat, 98° d’inclinaison), et il est faible dans les stations de haute latitude qui fournissent plus d'observations à partir des satellites DORIS. Cependant, pour le cas des stations SLR, la composante Verticale est la plus stable (relativement aux composantes horizontales) parce qu’elle est moins sensible aux délais de propagation introduits par la vapeur d'eau et complètement insensible à l'ionosphère.
Directeur de thèse :	KAHLOUCHE Salem

Stabilité des signaux des séries temporelles de coordonnées de stations de géodésie spatiale issues des techniques radioélectriques (GPS, DORIS) et Laser (SLR) [texte imprimé] / KHELIFA Sofiane, Auteur . - 30 Juin 2013 . - 118 p. + CD.
Langues : Français (fre)

Catégories :	Electronique:Traitement du Signal
Mots-clés :	Analyse des séries temporelles  Coordonnées des stations  GPS  DORIS  SLR  Débruitage  Ondelettes  Singular Spectrum Analysis  Variance d’Allan.
Résumé :	Les séries temporelles de coordonnées des stations issues de différentes techniques d’observation de géodésie spatiale (GPS, DORIS, SLR et VLBI) constituent une mine considérable d’informations. Elles portent des informations en géophysique (mouvement local de stations) mais elles sont affectées de bruits et d’erreurs systématiques. La détection d’éventuelles signatures caractéristiques d’erreurs est essentielle pour permettre d’une part, une meilleure appréhension de la physique des phénomènes régissant le mouvement des stations terrestres (mouvement des plaques tectoniques, mouvements du géocentre, effets de charge, etc.), et d’autre part, de pouvoir améliorer continuellement l’exactitude des coordonnées estimées. C’est dans ce contexte que s’inscrit le thème de cette thèse dont l’objectif est de proposer une méthodologie d’analyse et de diagnostic de ces séries temporelles en s’appuyant sur des méthodes spectrales empruntées d’autres disciplines, à savoir la Singular Spectrum Analysis (SSA), la transformée en ondelettes et la variance d’Allan. À partir des séries hebdomadaires de jeux de coordonnées résiduelles de stations GPS, DORIS et SLR référencées à l’ITRF2005 et exprimées dans le repère géodésique local (Nord, Est et Verticale), nous avons établi un certain nombre de diagnostics et d’interprétations, notamment sur leurs dérives linéaires, leurs composantes saisonnières et leurs bruits. L’application de la transformée en ondelettes et la SSA aux données utilisées, nous a permis de mieux évaluer leur tendance (l’évolution à long terme de la série) et leurs erreurs saisonnières (annuelles et semi-annuelles). Les résultats montrent que le signal primaire présent dans ces séries est principalement de nature géophysique (tectonique des plaques, rebond postglaciaire). En effet, la tendance dans les composantes horizontales (Nord et Est) explique plus de 90% du signal total; due au déplacement des plaques tectoniques, tandis que la tendance verticale pourrait représenter l'effet du rebond postglaciaire. De plus, les stations affectées d’un mouvement non linéaire (dû à un phénomène de relaxation post-séismique) sont clairement mises en évidence par ces deux techniques. Les erreurs annuelles et semi-annuelles décelées dans ces séries pour les trois systèmes GPS, DORIS et SLR peuvent être attribuées aux effets de charge atmosphérique et hydrologique. Pour la caractérisation du bruit dans les séries analysées, la variance d’Allan montre que les trois composantes (Nord, Est et Verticale) pour chacune des techniques GPS, DORIS et SLR sont dominées par un bruit blanc. Le niveau de bruit pour le system GPS, déterminé par le seuillage des coefficients d’ondelettes (seuillage universel), est de l’ordre de 1 à 2 mm, 0.5 à 1 mm et 2 à 4 mm dans, respectivement, les composantes Nord, Est et Verticale, , alors pour celui du DORIS, il est de l’ordre de 6 à 11 mm, 5 à 17 mm et 6 à 15 mm, respectivement. Pour le SLR, il est de l’ordre de 5 à 11 mm, 4 à 10 mm et 2 à 10 mm, respectivement. Dans le cas des stations GPS, le niveau de bruit dans la composante Verticale est plus important par rapport aux composantes Nord et Est; car cette composante est la plus sensible aux erreurs d'orbites et aux effets de la traversée de la troposphère et de l'ionosphère par les signaux GPS. Pour les stations DORIS, le niveau de bruit est plus élevé dans la direction Est, probablement lié à la haute inclinaison d’orbite de certains satellites DORIS (SPOT et Envisat, 98° d’inclinaison), et il est faible dans les stations de haute latitude qui fournissent plus d'observations à partir des satellites DORIS. Cependant, pour le cas des stations SLR, la composante Verticale est la plus stable (relativement aux composantes horizontales) parce qu’elle est moins sensible aux délais de propagation introduits par la vapeur d'eau et complètement insensible à l'ionosphère.
Directeur de thèse :	KAHLOUCHE Salem