Orientations 2010-2013

En matière de recherche, les priorités du Ministère de l'Ecologie, de l'Energie, du Développement Durable et de la Mer (MEEDDM), exprimées lors du Grenelle de l'environnement, mettent l'accent sur la nécessité d'améliorer la modélisation climatique et l'estimation des aléas. La recherche en géodésie de l'Institut Géographique National s'inscrit pleinement dans cet objectif.

La géodésie spatiale exploite des signaux électromagnétiques émis par des satellites artificiels (GNSS[1] , DORIS[2]) ou par des sources plus lointaines (quasars[3]) pour mesurer des distances. Les retards de propagation de ces signaux dans l'atmosphère sont estimés dans les calculs de géodésie spatiale dédiés au positionnement... et apportent une information sur l'état de l'atmosphère en un lieu et à un instant donné, en particulier sur son contenu en vapeur d'eau.
La géodésie spatiale contribue ainsi aux études météorologiques, et indirectement aux modèles climatiques. Le Service de la géodésie et du nivellement de l'IGN produit ainsi depuis plusieurs années des modèles de retards troposphériques assimilés par MétéoFrance dans ses systèmes de prévision numérique (voir le site du Réseau GPS permanent).

Mais la géodésie contribue aussi et surtout en tant que moyen de détermination de positions précises à la surface du sol. La modélisation des évolutions du climat nécessite l'observation et la quantification de phénomènes lents (évolution du niveau des mers, variation du volume des calottes glaciaires,...), dont les vitesses caractéristiques sont de l'ordre du millimètre par an. Que cette observation s'effectue par des moyens terrestres ou spatiaux, l'ensemble des mesures doit être rapporté à un référentiel stable dans le temps, et dont l'évolution est déterminée avec une incertitude bien inférieure aux vitesses des phénomènes concernés. Un tel référentiel n'est accessible que par la géodésie spatiale, qui donne par ailleurs accès au positionnement dans ce référentiel.

Dans son Schéma Directeur de la Recherche et des Développements pour la période 2010-2013, adopté en novembre 2009, l'IGN a ainsi défini deux axes prioritaires pour la recherche en géodésie :

  • Références géodésiques : il faut améliorer la qualité des références géodésiques, aussi bien géométriques qu'altimétrique. Cela passe en premier lieu par l'amélioration de l'exactitude et de la stabilité du Repère international de référence terrestre, dont le LAREG a la charge, et de l'exactitude du référencement des stations de géodésie spatiale. En second lieu, cela suppose l'amélioration du rattachement de ces stations à un système altimétrique, conditionné par notre connaissance du géoïde.
  • Composante verticale et atmosphère : il faut améliorer le traitement de la traversée de l'atmosphère, et en particulier de la troposphère, dans les calculs de géodésie spatiale. On vise ainsi à une meilleure détermination d'une part de la positions verticale - et des mouvements verticaux - des stations de géodésie spatiale, et d'autre part, des retards troposphériques des ondes électromagnétiques, qui sont aujourd'hui assimilés dans les systèmes de prévision numérique en météorologie et contribuent à la modélisation du cycle de l'eau.

Ces recherches sont conduites au LAREG et couvrent les domaines de la définition et la réalisation des systèmes de référence, de la modélisation et du traitement des observations de géodésie spatiale, de la détermination du champ de pesanteur terrestre, et du traitement de l'atmosphère en géodésie spatiale.


[1] Global Navigation Satellite System : Systèmes globaux de navigation par satellite, tels le GPS, Galiléo, GLONASS...

[2] Doppler Orbitography and Radiopositionning Integrated by Satellite : Système d'orbitographie français (CNES).

[3] Quasi-stellar radio source : Source de rayonnement quasi-stellaire très éloignées de notre galaxie.



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