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Observer la terre et l’atmonsphère par GPS

Objectif du GPSt2 (GPS pour la Troposphère et la Tectonique)

Les mesures GPS permettent aujourd’hui d’atteindre des précisions millimétriques sur la position d’un point. La multiplication des stations GPS permanentes permet d’établir des réseaux d’observation GPS, que nous utilisons pour l’étude du risque sismique (quantification de la déformation tectonique actuelle – réseau VENICE) et du risque lié aux pluies catastrophiques régionales (suivi de l’évolution temporelle de la vapeur d’eau atmosphérique– réseau GeoTrop).

Méthodologie

Le principe de la quantification des déformations tectoniques par GPS est directement issu des mesures précises de positionnement. On observe l’évolution de la distance séparant deux points de mesure, et nous la traduisons directement en terme de mouvement de surface de l’écorce terrestre. Ces résultats permettent ainsi une contribution essentielle à l’estimation du risque sismique.
La quantification de la vapeur d’eau atmosphérique est un produit dérivé de la mesure GPS. En effet, le signal émis par un satellite GPS subit des perturbations liées à la présence de vapeur d’eau contenue dans l’atmosphère. Les logiciels
de traitement GPS permettent d’extraire cette perturbation qui est utilisée comme donnée pour la météorologie.

Ces mêmes données issues des sites de mesure GPS sont utilisées pour de nombreuses autres applications scientifiques et industrielles.

Environnement des observations

Observatoire Hydro-météorologique Méditerranéen Cévennes-Vivarais (ORE - OHM-CV)
REseau NAtional GPS permanent (SO RENAG)
Réseau GPS Permanent de l’IGN (RGP)
Chantier Méditerranée consacré à la fin de la décennie à l’étude régionale du cycle de l’eau.
HYdrological cycle in the Mediterranean Experiment (HyMeX).

Les réseaux GPS permanents régionaux

Aujourd’hui, nous gérons environ 50 stations GPS permanentes appartenant à des réseaux d’organismes publics (SO RENAG, IGN) et privés (Teria, Orphéon) dont huit stations appartenant au laboratoire Géosciences Montpellier. Une quinzaine
de sites GPS, mesurés deux fois dans l’année pour l’étude des déformations tectoniques, viennent compléter les mesures permanentes.

Les données GPS permanentes sont formées de fichiers quotidiens enregistrés à la fréquence de 30s. Chaque fichier est automatiquement récupéré par le centre de contrôle de Montpellier et suit un prétraitement de contrôle et de mise au format international (RINEX). Un traitement de position (quantification de la
déformation tectonique actuelle) et un traitement météorologique (suivi de l’évolution temporelle de la vapeur d’eau atmosphérique) sont réalisés chaque jour sur l’ensemble des stations GPS permanentes régionales.

Les données GPS permanentes sont envoyées vers les centres de calcul de l’IGN et de RENAG (Géosciences Azur) après prétraitement et validation. Les données sont aussi mises à disposition sur le serveur en temps réel Geotrop de Géosciences Montpellier.

Les données de ce réseau sont assimilées par les modèles opérationnels de prévision numérique de Météo France. Les futurs développements du réseau
GéoTrop ont pour but d’améliorer la transmission des données GPS pour réaliser un traitement en temps quasi réel et apporter de nouvelles informations (via des mesures en mer Méditerranée sur des bateaux) pour améliorer les prévisions des
crues éclairs régionales.