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Thèse

Application of a high-resolution weather model in the area of the western Gulf of Corinth for the tropospheric correction of interferometric synthetic aperture radar (InSAR) observations

Résumé : La Géodésie spatiale, par interférométrie radar à synthèse d’ouverture (InSAR) et Global Navigation Satellite System (GNSS), permet de cartographier les déformations tectoniques de la Terre. Les vitesses inter-sismiques, sont petites, de l’ordre de quelques mm an⁻¹. Pour atteindre une précision de positionnement relatif millimétrique, surtout dans la composante verticale, les délais troposphériques affectant les signaux GNSS et InSAR doivent être parfaitement corrigés. Pour le GNSS, les délais troposphériques peuvent être évalués précisément grâce à la géométrie d’observation et à la redondance des données. La précision est telle que ces délais sont désormais assimilés en routine dans les modèles météorologiques. La correction des interférogrammes est plus complexe parce que les données InSAR ne contiennent pas d’information permettant de remonter explicitement aux délais troposphériques. Au premier ordre, il est possible de calculer la part de l’interférogramme corrélée avec la topographie et de la corriger. Mais cette correction n’éliminer pas les hétérogénéités de courte longueurs d'onde ni les gradients régionaux. Pour cela il faut utiliser d’autres méthodes qui peuvent être basées sur l’utilisation des délais zénithaux GNSS disponibles dans la région ou sur des modèles météorologiques à haute résolution, ou sur une combinaison des deux. Les délais zénithaux GNSS présentent l’intérêt de leur exactitude et de leur précision maîtrisée, mais dans la plupart des régions, ils ne sont disponibles, au mieux, qu’à quelques dizaines de points dans une image typique de 100 x 100 km. À l’opposé les modèles troposphériques à haute résolution apportent une vision matricielle globale, cependant leur précision est difficile à évaluer, surtout en zone de montagne. Dans ma thèse, je calcule, sur la partie ouest du golfe de Corinthe, et pour l’année 2016, des modèles météorologiques à la résolution de 1 km, à l’aide du modèle américain WRF (Weather Research and Forecasting). Je compare les délais zénithaux prédits par le modèle avec ceux observés à dix-neuf stations GNSS permanentes. Ces données GNSS me permettent de choisir, parmi cinque jeux différents de paramètres de calcul WRF, celui qui aboutit au meilleur accord entre les délais GNSS et ceux issus de mes modèles. Je compare ensuite les séries temporelles GNSS de l’année 2016 aux sorties de modèles aux dix-neuf pixels correspondants. J’utilise enfin les sorties de mes modèles pour corriger les interférogrammes Sentinel-1 produits dans la zone d’étude avec des intervalles d’acquisition de 6, 12, 18 et 24 jours pour lesquels la cohérence des interférogramme demeure généralement élevée. Je montre qu’un modèle météorologique à haute résolution, ajusté à l'échelle locale à l’aide de données GNSS disponibles, permet une correction troposphérique des interférogrammes qui élimine une partie significative des effets de courte longueur d’onde, jusqu’à 5 km environ, donc plus courte que la longueur d’onde typique du relief.
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Contributeur : Abes Star :  Contact
Soumis le : mercredi 14 octobre 2020 - 16:27:13
Dernière modification le : dimanche 1 novembre 2020 - 17:02:22

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Roukounakis-2019-These.pdf
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  • HAL Id : tel-02967065, version 1

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Nikolaos Roukounakis. Application of a high-resolution weather model in the area of the western Gulf of Corinth for the tropospheric correction of interferometric synthetic aperture radar (InSAR) observations. Ocean, Atmosphere. Université Paris sciences et lettres; Panepistīmio Patrṓn, 2019. English. ⟨NNT : 2019PSLEE042⟩. ⟨tel-02967065⟩

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