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EPOS-GNSS, traitement en double-différence - Prototype
Projet EPOS-IP
Objectifs scientifiques
Le projet EPOS-IP (European Plate Observing System, Implementation Phase) est un projet d’infrastructure de recherche destiné à délivrer des produits et des services à la communauté en Sciences de la Terre.
Le groupe de travail « GNSS data & products » rassemble une douzaine de partenaires en Europe et a pour objectif d’archiver et de disséminer les données GNSS (Global Navigation Satellite System) de stations permanentes partout en Europe (fichiers Rinex) et des produits dérivés (solutions journalières, séries temporelles de positions, champs de vitesses et champs de déformation).
Dans ce cadre, l’OSUG/ISTerre héberge l’un des deux centres de traitement de données GNSS.
Produits GNSS sur l’Europe
Description de la solution
La solution présentée sur cette carte interactive comporte près de 1500 stations réparties à travers l’Europe et inclut des données sur une période de 18 ans (2000-2017 inclus). La base de données est composée :
– des stations EPN,
– d’un jeu de données exhaustif sur la France (RENAG, RGP, ORPHEON),
– des stations italiennes du réseau RING,
– des stations grecques des réseaux NOA et SMARTNET.
Carte interactive et mise à disposition des séries temporelles
Cartes des vitesses horizontales et verticales et mise à disposition du champ de vitesses
Vitesses horizontales par rapport à la plaque Eurasie. Ce champ de vitesses est composé de 1092 stations qui remplissent les critères qualités définis dans le texte ci-dessous. Les catégories A, B et C définissant la robustesse des vitesses sont respectivement en vert, orange et rouge. Les polygones noirs représentent les zones considérées comme actives tectoniquement.
Carte des vitesses verticales
Les catégories A, B et C définissant la robustesse des vitesses sont représentées respectivement par des cercles, carrés et triangles.
La mise en œuvre de traitements massifs nécessite des stratégies innovantes afin de satisfaire aux critères d’efficacité, de robustesse et d’automatisation permettant de calculer un autre produit GNSS habituel : le champ de vitesses.
Après une validation technique, le logiciel MIDAS est apparu comme une méthode efficace, rapide et la plus appropriée. Ce logiciel est un estimateur automatique de la tendance des séries temporelles (Blewitt et al., 2016). En utilisant une méthode statistique basée sur un ensemble de paires de positions séparées par un an, elle permet d’obtenir des vitesses GNSS très peu sensibles aux valeurs aberrantes, aux sauts et signaux saisonniers.
Trois catégories de robustesse sur les vitesses MIDAS ont été définies. La quantification de la robustesse est effectuée à travers deux points de contrôle MIDAS :
– le nombre maximal de valeurs aberrantes pouvant être tolérées.
– le seuil de grands sauts en fonction de la durée pour maintenir une estimation fiable de la vitesse.
(Pour en savoir plus sur MIDAS et les deux points de contrôle MIDAS, voir Blewitt et al., 2016 ; https://doi.org/10.1002/2015JB012552).
Nous éliminons de notre analyse les stations pour lesquelles les points de contrôle MIDAS ne sont pas satisfaits. De plus, nous éliminons les stations pour lesquelles l’erreur estimée par MIDAS est supérieure à une certaine valeur. Celle-ci change en fonction des trois catégories de robustesse (voir tableau ci-dessous).
Valeurs seuils d’erreur MIDAS pris en compte pour définir les trois catégories de robustesse des vitesses.
Obtenir les solutions (i.e. séries temporelles et champ de vitesse)
http://doi.osug.fr/data/public/GNSS_products/Europe/
Partenaires européens
UBI (Portugal), ROB (Belgium), NOA (Greece), GOP (Czech Republic), CNRS (France), INGV (Italy), IMO (Iceland), LTK (Hungary), KOERI (Turkey), INCDPM RA (Romania), LM (Sweden), BAS (Bulgaria), BKG (Germany)
Equipe à ISTerre - OSUG
Anne SOCQUET, Physicienne des Observatoires
Andrea WALPERSDORF, Physicienne des Observatoires
Gaël JANEX, Ingénieur de recherche
Anciens membres de l’équipe à ISTerre - OSUG
Nathalie COTTE, Ingénieure de recherche
Alizia TARAYOUN, Ingénieure de recherche
Aline Déprez, Ingénieure de recherche
Mary Grace Bato, Monitrice d’observatoire
Contact
Anne SOCQUET
Financements
Projet Européen EPOS-IP