GEODESIE

Présentation du projet

Observations de la Terre depuis l’espace pour l’étude du changement climatique

Améliorer la qualité des références géodésiques pour faire émerger de nouvelles informations sur le changement climatique via le niveau moyen des mers. Les références géodésiques sont indispensables pour de nombreuses applications concernant l’observation et la surveillance de notre Planète (montée du niveau des mers, fonte des glaces, rebond postglaciaire, etc.). Elles sont essentielles pour répondre aux défis de ce siècle et, tout particulièrement, pour comprendre le changement climatique. Les processus à l’œuvre dans ce changement sont lents et se font à des taux de variation faibles. Leur compréhension implique ainsi des objectifs stricts sur l’exactitude et la stabilité des références géodésiques, non atteints aujourd’hui. L'amélioration de la qualité de ces références est un enjeu qui nécessite une remise en cause complète des méthodologies impliquées. Le projet GEODESIE a donc pour objectif principal de mener à bien cette revisite pour déterminer des références globales, cohérentes et de la meilleure qualité possible. Ces références seront utilisées pour déterminer des séries temporelles de niveaux des mers de grande qualité, qui devraient permettre l’émergence de nouvelles informations potentielles sur le statut actuel du changement climatique et sur son évolution future.

Combiner les données de géodésie spatiale avec un logiciel de filtrage/lissage et avec tous les liens possibles entre les techniques en jeu. Notre objectif est de traiter toutes les données disponibles depuis le début des années 1980, avec un logiciel spécifique de combinaison/assimilation de données, pour calculer simultanément et en cohérence toutes les références géodésiques. Nous proposons également d’assimiler les données des techniques de géodésie spatiale (Orbitographie et radio-positionnement Doppler intégrés sur satellite, Systèmes de navigation globaux par satellites – GPS, GLONASS et Galileo, Télémétries laser sur satellites et sur la Lune et Interférométrie à très longue base) sur la base d’un modèle physique commun et d’une paramétrisation unifiée. Cela vise à questionner la contribution de chacune des techniques à l’exactitude et à la stabilité des repères géodésiques globaux et à mieux comprendre et atténuer les sources d’erreurs dans les traitements des données. La qualité des références sera évaluée avec des données et des modèles indépendants. Nous calculerons des séries temporelles de niveaux des mers géocentriques avec les données des altimètres satellitaires et des marégraphes sur la base de ces références (orbites des satellites altimétriques, repères de référence terrestres, etc.).

Point d'étape en mars 2022. Nous évaluons l’avancement du projet à 50 %, avec d’importants résultats scientifiques et propositions techniques sur différents leviers d’amélioration des références géodésiques : évaluation de l’impact d’un éventuel futur Observatoire géodésique fondamental à Tahiti et d’un éventuel site de co-localisation dans l’espace, traitements de données et modèle d’évolution à la pointe, étude exhaustive des liens possibles dans la modélisation des observations des techniques de mesure, etc. Tout cela va permettre à l’équipe de poursuivre le projet sur des bases solides afin de le mener à son terme. Nous avons publié/soumis cinq articles dans des journaux à comité de lecture, sur des sujets innovants, comme la prise en compte de corrélations spatio-temporelles pour des séries de positions d’antennes GNSS, ou des simulations pour de futurs instruments au sol ou satellites. Ce projet a donné lieu à 19 communications lors de colloques internationaux et nationaux. L’équipe du projet a par ailleurs été très impliquée dans le calcul de la dernière version du repère géodésique global, l’ITRF2020.

Le projet GEODESIE est un projet de recherche mené dans le cadre du Groupe de recherche de géodésie spatiale (GRGS), coordonné par l’Institut national de l’information géographique et forestière (IGN) et, en particulier, par l'équipe de géodésie de l'Institut de physique du globe de Paris (IPGP) et par l'École nationale des sciences géographiques (ENSG-Géomatique). Il associe aussi le Centre national d’études spatiales (CNES), Géosciences Environnement Toulouse (GET), le Laboratoire d'études en géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), l’Observatoire de Paris (SYRTE et IMCCE) et l’Université de la Rochelle (UMR LIENSs). Le projet ANR a commencé en mars 2017 et a duré 60 mois (jusqu'en mars 2022). Le projet va se poursuivre, dans un autre cadre, pendant au moins encore 60 mois. Il a bénéficié d’une aide de l’ANR pendant cinq ans, sur la période 2017-2021.

Le sigle GEODESIE est un sigle anglais signifiant Assimilation de données géodésiques et estimation de références pour l'étude du changement climatique en français.

Suivez-nous sur Twitter avec le compte @GEODESIE_ANR.

Earth observations from space for climate change investigation

To improve the quality of geodetic references to bring out new information on climate change through the global mean sea level. Geodetic references are essential for many applications linked to the observation and the monitoring of our Planet (sea level rise, ice melting, glacial isostatic adjustment, etc.). They are fundamental to support the challenges of our century and, more particularly, to understand climate change. The processes driving the global change are slow, and they occur at small rates. Their understanding gives rise to stringent requirements on the accuracy and the stability of geodetic references, not reached yet. Improving the quality of the geodetic references is an issue which requires a thorough reassessment of the methodologies involved. Thus, the GEODESIE project first aims to carry out this reassessment to compute self-consistent global references, with the highest accuracy. With these references, we will compute high quality time series of sea levels, which should make possible the emergence of new information on the current status of climate change and its future evolution.

To combine all the space-geodetic data with a filtering/smoothing software and with all the possible links between the techniques involved. Our goal is to process all the data available since the early eighties, with a specific data assimilation/combination software, to compute simultaneously and consistently all the geodetic references. We also propose to assimilate the data of the space-geodetic techniques (Doppler Orbitography and Radio-positioning Integrated on Satellite, Global Navigation Satellite Systems – GPS, GLONASS, and Galileo, Lunar/Satellite Laser Ranging, and Very Long Baseline Interferometry) with a common physical modeling and an unified parameter setting. This aims to question the contribution of each technique to the accuracy and stability of the global geodetic frames and to better understand and mitigate all the error sources in the data processing. The quality of the references will be assessed with independent data and geophysical models. We will compute time series of geocentric sea levels from altimeter data and tide gauge records with these references (orbits of satellite altimeters, terrestrial reference frames, etc.).

Progress report in March 2022. We assess the level of achievement of the project at 50 %, with important scientific results and technical contributions for different possible leverages of improvement for the geodetic references: assessment of the impact of a possible future new Geodetic global observatory in Tahiti and of a possible future co-location site in space, state-of-the-art processing of all the space-geodetic data and evolution model design, thorough study of modeling links between technique observations, etc. All of this will allow the team to continue the project to its end, on solid foundations. We published/submitted five papers in peer-reviewed journals, about innovating topics such as the consideration of spatio-temporal correlations between time series of GNSS station positions and simulations for future new ground instruments or satellites. This project resulted in 19 communications in international and French meetings. The project team was also significantly involved in the processing of the latest version of the global geodetic reference frame, namely ITRF2020.

The GEODESIE project is a research project carried out in the framework of the Groupe de recherche de géodésie spatiale (GRGS), coordinated by the Institut national de l’information géographique et forestière (IGN) and, more particularly, by the geodesy team of the Institut de physique du globe de Paris (IPGP) and by the École nationale des sciences géographiques (ENSG-Géomatique). It associates also the Centre national d’études spatiales (CNES), Géosciences Environnement Toulouse (GET), the Laboratoire d'études en géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), the Observatoire de Paris (SYRTE and IMCCE), and the Université de la Rochelle (UMR LIENSs). The ANR project started in March 2017 and lasted 60 months (until March 2022). It will continue, in another framework, for at least 60 months. It benefited from an ANR grant for five years, over the period 2017-2021.

The GEODESIE acronym means GEOdetic Data assimilation and EStimation of references for climate change InvEstigation.

Follow us on Twitter with the @GEODESIE_ANR account.

Équipe

Équipe du projet ANR 2017-2021

25 personnes ont composé l'équipe du projet ANR :

Richard Biancale
Christian Bizouard
Pascal Bonnefond
Sébastien Bouquillon
Xavier Collilieux
David Coulot
Florent Deleflie
Bruno Garayt
Changyong He
Sébastien Lambert
Julien Laurent-Varin
Jean-Michel Lemoine
Jean-Charles Marty
Flavien Mercier
Laurent Métivier
Benoit Meyssignac
Samuel Nahmani
Felix Perosanz
Arnaud Pollet
Paul Rebischung
Franck Reinquin
Jean-Yves Richard
Franck Tertre
Vladimir Schott Guilmault
Guy Wöppelmann

Équipe du projet 2022-2026

22 personnes composent l'équipe du projet :

Actualités

GEODESIE à la Journée de la Recherche de l'IGN 2022.

GEODESIE at 2022 Research Day of IGN.

Une communication pendant la 32e Journée de la Recherche de l'IGN le 31 mars 2022.

GEODESIE à l'Assemblée générale de l'UGGI 2019.

GEODESIE at 2019 IUGG General Assembly.

Plusieurs communications en lien avec le projet GEODESIE seront faites lors de la 27e Assemblée générale de l'UGGI, du 8 au 18 juillet 2019.

GEODESIE aux Journées REFMAR et aux Journées de la Recherche de l'IGN 2019.

GEODESIE at Journées REFMAR 2019 and at Journées de la Recherche 2019 of IGN.

Au nom de l'équipe du projet, David Coulot a présenté le projet GEODESIE, par poster, pendant les Journées REFMAR, le 28 mars 2019. Vladimir Schott Guilmault et lui ont présenté les premiers résultats du projet, par présentation orale et par poster, pendant les 27ièmes Journées de la Rercherche de l'IGN, les 18 et 19 avril 2019.

GEODESIE au congrès d'automne de l'AGU 2018.

GEODESIE at AGU Fall Meeting 2018.

Vladimir Schott Guilmault a présenté le projet GEODESIE et les premiers résultats de ses travaux de thèse, pendant le congrès d'automne de l'AGU, par posters, les 10 et 12 décembre 2018. Les deux posters seront disponibles sur le site dans quelques mois.

Journée de la Recherche de l'IGN 2022.

2022 Research Day of IGN.
Assemblée générale UGGI 2019.

2019 IUGG General Assembly.
Journées REFMAR 2019.

2019 REFMAR Day.
Congrès d'automne de l'AGU 2018.

2018 AGU Fall Meeting.

Tweets de GEODESIE_ANR

Publications

Liste des publications et communications liées au projet.

Publications dans des revues à comité de lecture

Publications in peer-reviewed journals

C. Benoist, X. Collilieux, P. Rebischung, Z. Altamimi, O. Jamet, K. Chanard, L. Bel (2020) Accounting for spatiotemporal correlations of GNSS coordinate time series to estimate station velocities. Journal of Geodynamics, 135(B8) : 101693, doi: 10.1016/j.jog.2020.101693.
C. He, A. Pollet, D. Coulot, V. Schott Guilmault, F. Perosanz. Towards the tropospheric ties in the computation of terrestrial reference frames. Journal of Geodesy. In revision.
A. Pollet, D. Coulot, R. Biancale, F. Perosanz, S. Loyer, J.C. Marty, S. Glaser, V. Schott Guilmault, J.M. Lemoine, F. Mercier, S. Nahmani, M. Mandea. GRGS numerical simulations for a GRASP like mission – A way to reach the GGOS goal for terrestrial reference frame. Journal of Geodesy, 97, 45. doi: 10.1007/s00190-023-01730-4.

Autres publications

Other publications

D. Coulot - l'équipe du projet GEODESIE (2017) Assimilation de données géodésiques et estimation de références pour l’étude du changement climatique - Présentation du projet ANR GEODESIE. XYZ, n°152, pp. 39-46, 3e trimestre 2017, Association française de topographie (AFT).

Présentations orales
Oral presentations

C. Benoist, X. Collilieux, P. Rebischung, Z. Altamimi, O. Jamet, L. Métivier, K. Chanard, L. Bel (2019) Accounting for spatiotemporal correlations of GNSS coordinate time series to estimate station velocities. IUGG General Assembly, 08-18 July 2019, Montréal, Canada.
D. Coulot et l'équipe du projet GEODESIE (2017) Projet ANR GEODESIE : Assimilation de données géodésiques et estimation de références pour l’étude du changement climatique. Journées de la Recherche de l'IGN, 23-24 March 2017, Champs-sur-Marne, France.
D. Coulot, S. Lambert, X. Collilieux, N.L. Tissot, J. Leclercq (2023) Recherche de sous-réseaux de quasars extragalactiques pour la technique VLBI. Journée de la Recherche de l'IGN, 30 March 2023, Champs-sur-Marne, France. Video (in French) available here.
D. Coulot, A. Pollet, V. Schott Guilmault, F. Deleflie, F. Reinquin, J.C. Marty, R. Biancale (2019) Simulations de télémétrie laser sur satellites pour le futur observatoire géodésique fondamental de Tahiti dans le cadre du projet GEODESIE. Journées de la Recherche de l'IGN, 18-19 April 2019, Champs-sur-Marne, France.
C. He, A. Pollet, D. Coulot (2021) Vers des rattachements atmosphériques dans le calcul des repères de référence terrestres. Journées de la Recherche de l'IGN, 25-28 May 2021, France.
C. He, A. Pollet, D. Coulot (2021) Towards tropospheric ties in the computation of terrestrial reference frames. IAG Scientific Assembly, 28 June - 02 July 2021, Beijing, China.
S. Nahmani, D. Coulot, R. Biancale, and the team of the french "ANR-GEODESIE" project (2019) First results of the GEODESIE project towards the GGOS objectives for geodetic references. IUGG General Assembly, 08-18 July 2019, Montréal, Canada.
A. Pollet, M. Mandea, F. Perosanz (2019) Les projets spatiaux à intérêt géodésique (GNSS, MARVEL, ...). Les infrastructures géodésiques, 7 June 2019, Bureau des longitudes, Paris, France.
A. Pollet et l'équipe du projet ANR GEODESIE (2019) Nouveaux systèmes d'observation (GRASP). Nouvelle stratégie d'analyse des données (projet ANR GEODESIE). Les systèmes d'observation géodésiques du futur, 7 June 2019, Bureau des longitudes, Paris, France.
A. Santamaria, G. Katsigianii, F. Perosanz, S. Loyer, F. Mercier (2019) Comparison of station coordinates using GPS and Galileo ambiguity-fixed phase measurements. IUGG General Assembly, 08-18 July 2019, Montréal, Canada.

Posters
Posters

D. Coulot, S. Nahmani, and the GEODESIE project Team (2017) GEOdetic Data assimilation and EStimation of references for climate change InvEstigation. An overall presentation of the French GEODESIE project. AGU Fall Meeting, 11-15 December 2017, New Orleans, United States.
D. Coulot, J.Y. Richard, and the GEODESIE project Team (2017) GEOdetic Data assimilation and EStimation of references for climate change InvEstigation. An overall presentation of the French GEODESIE project. EGU General Assembly, 23-28 April 2017, Vienna, Austria.
D. Coulot, V. Schott Guilmault, and the GEODESIE project Team (2018) The GEODESIE project: Overall Presentation and First Results. AGU Fall Meeting, 10-14 December 2018, Washington D.C., United States.
D. Coulot et l'équipe du projet GEODESIE (2019) Le projet GEODESIE : les références géodésiques au service de l'observation du niveau des mers. Journées REFMAR, 27-28 March 2019, La Défense, Paris, France.
D. Coulot et l'équipe du projet GEODESIE (2022) GEODESIE : bilan du projet ANR et suite du projet. Journée de la Recherche de l'IGN, 31 mars 2022, Champs-sur-Marne, France.
A. Pollet, D. Coulot, R. Biancale, V. Schott Guilmault, S. Nahmani, F. Perosanz, F. Mercier, F. Reinquin, J.C. Marty, S. Loyer, J.M. Lemoine, M. Mandea (2019) Results of the GRGS numerical simulations for GRASP-like missions towards the GGOS objectives for geodetic references. IUGG General Assembly, 08-18 July 2019, Montréal, Canada.
V. Schott Guilmault, D. Coulot, S. Lambert, J.Y. Richard, A. Pollet, C. Bizouard, R. Biancale (2018) Nouvelles mesures VLBI pour l'amélioration des références géodésiques. Journées de la Recherche de l'IGN, 22-23 March 2018, Champs-sur-Marne, France.
V. Schott Guilmault, D. Coulot, A. Pollet, S. Lambert, J.Y. Richard, C. Bizouard, R. Biancale (2018) Contribution of New VLBI Measurements to the Determination of High-Quality Geodetic References: Overall Presentation and First Results. AGU Fall Meeting, 10-14 December 2018, Washington D.C., United States.
V. Schott Guilmault, D. Coulot, A. Pollet, S. Lambert, J.Y. Richard, C. Bizouard, R. Biancale (2019) Contribution des nouvelles mesures VLBI à la détermination de références géodésiques de haute qualité : présentation générale et premiers résultats. Journées de la Recherche de l'IGN, 18-19 April 2019, Champs-sur-Marne, France.
V. Schott Guilmault, D. Coulot, S. Lambert, A. Pollet, J.Y. Richard, C. Bizouard, R. Biancale (2021) Densification of the VLBI network in the Southern hemisphere: advanced simulations for a VLBI antenna in Tahiti. IAG Scientific Assembly, 28 June - 02 July 2021, Beijing, China.

Autres communications

Other communications

X. Collilieux, F. Tertre, B. Garayt (2017) Liens entre techniques. Rattachements locaux. GEODESIE Kick-off meeting, 9 March 2017, Paris, France.
A. Couhert (2019) Le géocentre par géodésie spatiale. "GEODESIE à mi-parcours" meeting, 28 November 2019, Paris, France.
K. Chanard, A. Couhert, P. Rebischung (2018) Le géocentre par géodésie spatiale. "One year of GEODESIE" meeting, 29 March 2018, Paris, France.
D. Coulot (2017) GEODESIE. Objectifs scientifiques et déroulement du projet. GEODESIE Kick-off meeting, 9 March 2017, Paris, France.
D. Coulot (2018) Une année de GEODESIE. "One year of GEODESIE" meeting, 29 March 2018, Paris, France.
D. Coulot (2019) Le repère géodésique à l'échelle de la Terre. Un impératif pour appréhender le changement global. Les rencontres de la recherche, 24 January 2019, Ministère de la Transition Écologique et Solidaire, La Défense, France.
S. Lambert (2017) Astronomy and Earth's Rotation with GEODESIE. GEODESIE Kick-off meeting, 9 March 2017, Paris, France.
L. Métivier (2017) Repères de référence : évaluation et contenu géophysique. GEODESIE Kick-off meeting, 9 March 2017, Paris, France.
L. Métivier et al. (2019) Niveau des mers, climat et références géodésiques. "GEODESIE à mi-parcours" meeting, 28 November 2019, Paris, France.
B. Meyssignac (2018) Déséquilibre énergétique de la Terre, réchauffement de l'océan et hausse du niveau de la mer en changement climatique : les sources d'incertitudes. "One year of GEODESIE" meeting, 29 March 2018, Paris, France.
S. Nahmani (2017) Géodésie et phénomènes géophysiques périodiques. GEODESIE Kick-off meeting, 9 March 2017, Paris, France.
S. Nahmani et al. (2019) Bases de données du projet GEODESIE. "GEODESIE à mi-parcours" meeting, 28 November 2019, Paris, France.
F. Perosanz et al. (2019) Résultats récents des traitements GNSS au GET/CNES. "GEODESIE à mi-parcours" meeting, 28 November 2019, Paris, France.
A. Pollet et al. (2019) Simulations pour un satellite de type E-GRASP. "GEODESIE à mi-parcours" meeting, 28 November 2019, Paris, France.
P. Rebischung, S. Nahmani (2017) Inférence, filtrage et sélection de modèles bayésiens. Quelques applications au PPP. GEODESIE Kick-off meeting, 9 March 2017, Paris, France.
V. Schott Guilmault et al. (2019) Simulations pour le futur OGF de Tahiti. "GEODESIE à mi-parcours" meeting, 28 November 2019, Paris, France.
G. Wöppelmann, P. Bonnefond, B. Meyssignac (2017) Niveau des mers, climat et références géodésiques. GEODESIE Kick-off meeting, 9 March 2017, Paris, France.

L'équipe du projet remercie Sidonie Christophe et Guillaume Touya (LASTIG) pour leur aide pour la création de ce site Internet.

Présentation du projet

Project description

Équipe