La fédération
Intranet
Accueil
> Actualités
> A la une
> Validation des modèles ionosphériques globaux pour la correction des données InSAR à grande échelle
Validation des modèles ionosphériques globaux pour la correction des données InSAR à grande échelle
L’interférométrie radar satellitaire (InSAR) permet de mesurer la déformation de la surface terrestre au cours du temps et de détecter de très faibles déplacements liés à des processus tels que le chargement intersismique autour des failles tectoniques. Au cours de la dernière décennie, le traitement massif de données InSAR à l’échelle continentale a été rendu possible grâce au développement de services de traitement automatisés tels que FLATSIM (FormaTerre LArge-Scale Multi-Temporal Sentinel-1 InterferoMetry), piloté par une équipe d’ISTerre en collaboration avec le Centre National d’Études Spatiales (CNES).
Comparaison des gradients de phase à grande longueur d’onde en direction transverse (a, c, e) et longitudinale (b, d, f), prédits par les cartes globales de l’ionosphère (GIM), avec les rampes observées, pour toutes les orbites ascendantes en France (a, b), au Tibet (c, d) et dans les Andes (e, f). La ligne noire montre la médiane glissante des rampes observées (points noirs). Les lignes colorées représentent les séries temporelles des rampes prédites par plusieurs GIM, en utilisant le même lissage temporel. Les enveloppes ombrées indiquent deux fois l’écart-type à l’intérieur de la fenêtre glissante (0,2 an).
Ces traitements permettent de produire des cartes de déformation avec une résolution spatiale de quelques centaines de mètres et une précision sub-centimétrique, sur des régions couvrant typiquement 100 000 km². Cependant, à ces échelles spatiales, les mesures InSAR deviennent moins fiables en raison de la superposition de signaux non liés aux déplacements réels du sol. Une source importante d’erreur provient de la propagation des ondes radar dans l’ionosphère.
Dans cette étude, des chercheurs d’ISTerre, de GéoAzur et du CNES montrent que ces effets ionosphériques peuvent être calculés et corrigés efficacement à l’aide de modèles ionosphériques globaux (GIM). Ces données, accessibles publiquement, fournissent des estimations du contenu total en électrons (Total Electron Content) de l’ionosphère, qui peuvent être utilisées pour calculer la contribution de l’ionosphère aux mesures InSAR.
Dans cette étude, des chercheurs d’ISTerre, de GéoAzur et du CNES montrent que ces effets ionosphériques peuvent être calculés et corrigés efficacement à l’aide de modèles ionosphériques globaux (GIM). Ces données, accessibles publiquement, fournissent des estimations du contenu total en électrons (Total Electron Content) de l’ionosphère, qui peuvent être utilisées pour calculer la contribution de l’ionosphère aux mesures InSAR.
Cartes moyennes du contenu électronique total (TEC) pour les trois jeux de données de l’étude. Le TEC est moyenné sur toutes les acquisitions de 2015 aux heures des orbites ascendantes et descendantes. Les empreintes des orbites traitées sont indiquées par des polygones blancs. L’équateur géomagnétique et les parallèles ±20° sont représentés par des lignes rouges pleines et en pointillés, respectivement.
L’analyse de données InSAR traitées avec le service FLATSIM en France, au Tibet et dans les Andes centrales montre que les GIM reproduisent efficacement les variations temporelles de la plus grande longueur d’onde spatiale des mesures InSAR, à des échelles de temps allant de quelques mois à plusieurs années. Ces résultats indiquent qu’aux grandes longueurs d’onde spatiales (>100 km), les effets ionosphériques ne sont pas négligeables, même pour les données SAR en bande C, et doivent être corrigés afin d’améliorer la précision des mesures.
Les auteurs montrent que l’application de corrections basées sur les GIM améliore la précision des estimations de mouvements du sol à long terme, pour un faible coût en calcul, rendant les données InSAR plus fiables pour l’étude de la déformation tectonique à grande échelle. Ces travaux ouvrent la voie à un référencement indépendant des mesures InSAR et renforce la perspective de leur utilisation comme outil géodésique autonome.
Les auteurs montrent que l’application de corrections basées sur les GIM améliore la précision des estimations de mouvements du sol à long terme, pour un faible coût en calcul, rendant les données InSAR plus fiables pour l’étude de la déformation tectonique à grande échelle. Ces travaux ouvrent la voie à un référencement indépendant des mesures InSAR et renforce la perspective de leur utilisation comme outil géodésique autonome.
L’étude complète est publiée dans : AGU
Crédits : CNES (projet REF-InSAR)
Crédits : CNES (projet REF-InSAR)
Références :
Marconato, L., Doin, M.-P., Lovery, B., Rolland, L., & Durand, P. (2025). Long-wavelength ionospheric compensation of InSAR time-series based on Global ionosphere maps. Geophysical Research Letters, 52, e2025GL118843.
Contacts scientifiques :
- L. Marconato – ISTerre, Université Grenoble Alpes, USMB, CNRS, IRD, UGE, Grenoble, France
- M.-P. Doin – ISTerre, Université Grenoble Alpes, USMB, CNRS, IRD, UGE, Grenoble, France