A GPS network for tropospheric tomography in the framework of the Mediterranean hydrometeorological observatory Cévennes-Vivarais (south-eastern France)

International audienceThe Mediterranean hydrometeorological observatory Cévennes-Vivarais (OHM-CV) coordinates hydrometeorological observations (radars, rain gauges, water level stations) on a regional scale in southeastern France. In the framework of OHM-CV, temporary GPS measurements have been carried out for 2 months in autumn 2002, when the heaviest rainfall are expected. These measurements increase the spatial density of the existing permanent GPS network, by adding three more receivers between the Mediterranean coast and the Cévennes-Vivarais range to monitor maritime source of water vapour flow feeding the precipitating systems over the Cévennes-Vivarais region. In addition, a local network of 18 receivers covered an area of 30 by 30 km within the field of view of the meteorological radar. These regional and local networks of permanent and temporary stations are used to monitor the precipitable water vapour (PWV) with high temporal resolution (15 min). Also, the dense local network provided data which have been inverted using tomographic techniques to obtain the 3-D field of tropospheric water vapour content. This study presents methodological tests for retrieving GPS tropospheric observations from dense networks, with the aim of assessing the uncertainties of GPS retrievals. Using optimal tropospheric GPS retrieval methods, high resolution measurements of PWV on a local scale (a few kilometres) are discussed for rain events. Finally, the results of 3-D fields of water vapour densities from GPS tomography are analysed with respect to precipitation fields derived from a meteorological radar, showing a good correlation between precipitation and water vapour depletion areas

Antenne GNSS de la station RUSA du Rénag, située au Laboratoire Souterrain à Bas Bruit de Rustrel (Vaucluse)

The GNSS antenna is visible in the photo. It is part of the station RUSA located at Laboratoire Souterrain à Bas Bruit of Rustrel (Vaucluse) and is integrated into the Permanent National GNSS Network (Rénag), part of Epos-France, a research infrastructure (RI) in the field of solid Earth, dedicated to observation. Its aim is to advance our knowledge of the Earth system in all its diversity and complexity. In October 2023, Epos-France took over from the French seismological and geodetic network Résif-Epos, which deployed modern instrumentation (seismometers, GNSS stations and gravimeters) across France to measure deformations of the Earth's surface. All French research on the solid Earth will gradually join the IR Epos-France, which represents the French participation in EPOS, the European research infrastructure whose mission is to integrate national and transnational IRs in charge of monitoring and understanding the dynamic and complex system of the solid Earth.L'antenne GNSS est visible sur la photo. Elle fait partie de la station RUSA située au Laboratoire Souterrain à Bas Bruit de Rustrel (Vaucluse) et est intégrée au Réseau National GNSS Permanent (Rénag) intégré à Epos-France, une infrastructure de recherche (IR) dans le domaine Terre solide, dédiée à l’observation. Son objectif est de faire progresser notre connaissance du système Terre dans toute sa diversité et sa complexité. Epos-France a pris la suite, en octobre 2023, du Réseau sismologique et géodésique français Résif-Epos, qui a déployé sur le territoire national une instrumentation moderne (parcs de sismomètres, stations GNSS et gravimètres) qui mesure les déformations de la surface terrestre. Toutes les recherches françaises portant sur la Terre solide rejoindront progressivement l’IR Epos-France, qui représente la participation française à EPOS, l’infrastructure de recherche européenne dont la mission est d’intégrer les IR nationales et transnationales chargées de surveiller et comprendre le système dynamique et complexe de la Terre solide

Mesures GPS dans le cadre du projet Gyraph au Niger

The photo shows a weather station and a GPS station next to the Wankama temporary waterhole in Niger. The Trimble Zephyr GNSS antenna and the GPSMob tripod installed during the Gyraph project are visible. This project is dedicated to the study of the African monsoon by geodesy (gravimetry, GPS). These instruments belong to the National Mobile GNSS Park (GPSMob), which is part of Résif, a national research infrastructure dedicated to the observation and understanding of the internal Earth structure and dynamics. Résif is based on high-tech observation networks, composed of seismological, geodesic and gravimetric instruments deployed densely over the whole French territory. The data collected allow to study with a high spatio-temporal resolution the ground deformation, the superficial and deep structures, the seismicity at the local and global scale and the natural hazards, and more particularly the seismic ones, on the French territory. Résif is part of the European (EPOS - European Plate Observing System) and global systems of instruments allowing to image the interior of the Earth in its entirety and to study many natural phenomena.On peut voir sur la photo une station météo et une station GPS à coté de la mare temporaire de Wankama au Niger. L'antenne GNSS Trimble Zephyr et le trépied GPSMob installés durant le projet Gyraph y sont visibles. Ce projet est dédié à l'étude de la mousson africaine par géodésie (gravimétrie, GPS). Ces instruments appartiennent au Parc national GNSS mobile (GPSMob), qui fait partie de Résif, une infrastructure de recherche nationale dédiée à l’observation et la compréhension de la structure et de la dynamique Terre interne. Résif se base sur des réseaux d’observation de haut niveau technologique, composés d’instruments sismologiques, géodésiques et gravimétriques déployés de manière dense sur tout le territoire français. Les données recueillies permettent d’étudier avec une haute résolution spatio-temporelle la déformation du sol, les structures superficielles et profondes, la sismicité à l’échelle locale et globale et les aléas naturels, et plus particulièrement sismiques, sur le territoire français. Résif s’intègre aux dispositifs européens (EPOS - European Plate Observing System) et mondiaux d’instruments permettant d’imager l’intérieur de la Terre dans sa globalité et d’étudier de nombreux phénomènes naturels

Mesures GPS dans le cadre du projet Gyraph au Niger

The photo shows a weather station and a GPS station on the plateau above Wankama in Niger. The Trimble Zephyr GNSS antenna and the GPSMob tripod installed during the Gyraph project are visible. This project is dedicated to the study of the African monsoon by geodesy (gravimetry, GPS). These instruments belong to the National Mobile GNSS Park (GPSMob), which is part of Résif, a national research infrastructure dedicated to the observation and understanding of the internal Earth structure and dynamics. Résif is based on high-tech observation networks, composed of seismological, geodesic and gravimetric instruments deployed densely over the whole French territory. The data collected allow to study with a high spatio-temporal resolution the ground deformation, the superficial and deep structures, the seismicity at the local and global scale and the natural hazards, and more particularly the seismic ones, on the French territory. Résif is part of the European (EPOS - European Plate Observing System) and global systems of instruments allowing to image the interior of the Earth in its entirety and to study many natural phenomena.On peut voir sur la photo une station météo et une station GPS sur le plateau au-dessus de Wankama au Niger. L'antenne GNSS Trimble Zephyr et le trépied GPSMob installés durant le projet Gyraph y sont visibles. Ce projet est dédié à l'étude de la mousson africaine par géodésie (gravimétrie, GPS). Ces instruments appartiennent au Parc national GNSS mobile (GPSMob), qui fait partie de Résif, une infrastructure de recherche nationale dédiée à l’observation et la compréhension de la structure et de la dynamique Terre interne. Résif se base sur des réseaux d’observation de haut niveau technologique, composés d’instruments sismologiques, géodésiques et gravimétriques déployés de manière dense sur tout le territoire français. Les données recueillies permettent d’étudier avec une haute résolution spatio-temporelle la déformation du sol, les structures superficielles et profondes, la sismicité à l’échelle locale et globale et les aléas naturels, et plus particulièrement sismiques, sur le territoire français. Résif s’intègre aux dispositifs européens (EPOS - European Plate Observing System) et mondiaux d’instruments permettant d’imager l’intérieur de la Terre dans sa globalité et d’étudier de nombreux phénomènes naturels

Mesures gravimétriques souterraines sur le site Résif du Larzac.

On this picture we can see a Scintrex CG-5 relative gravimeter used to measure gravity in a natural underground site on the Larzac plateau. The CG-5 is a geodetic field instrument capable of measuring the difference in the gravity field between two points (measuring range up to 8000 mGal) at any point on the globe with a resolution of 10 nm/s² and a measurement repeatability of 50 nm/s². This instrument belongs to the mobile instrument park (Gmob) of the French Seismological and Geodetic Network managed by the CNRS-INSU. Résif is a national research infrastructure dedicated to the observation and understanding of the structure and dynamics of the Inner Earth. Résif is based on high-tech observation networks, composed of seismological, geodetic and gravimetric instruments deployed in a dense manner throughout France. The data collected make it possible to study with high spatial and temporal resolution the deformation of the ground, surface and deep structures, seismicity on a local and global scale and natural hazards, and more particularly seismic events, on French territory. Résif is part of the European (EPOS - European Plate Observing System) and global systems of instruments used to image the Earth's interior as a whole and to study many natural phenomena.Sur cette photo on peut voir un gravimètre relatif Scintrex CG-5 utilisé pour mesurer la pesanteur dans un site souterrain naturel sur le plateau du Larzac. Le CG-5 est un instrument de terrain géodétique capable de mesurer en tout point du globe la différence du champ de pesanteur entre deux points (gamme de mesure jusqu’à 8000 mGal) avec une résolution de 10 nm/s²et une répétabilité des mesures de 50 nm/s². Cet instrument appartient au parc d'instruments mobiles (Gmob) du Réseau sismologique et géodésique français piloté par le CNRS-INSU. Résif est une infrastructure de recherche nationale dédiée à l’observation et la compréhension de la structure et de la dynamique Terre interne. Résif se base sur des réseaux d’observation de haut niveau technologique, composés d’instruments sismologiques, géodésiques et gravimétriques déployés de manière dense sur tout le territoire français. Les données recueillies permettent d’étudier avec une haute résolution spatio-temporelle la déformation du sol, les structures superficielles et profondes, la sismicité à l’échelle locale et globale et les aléas naturels, et plus particulièrement sismiques, sur le territoire français. Résif s’intègre aux dispositifs européens (EPOS - European Plate Observing System) et mondiaux d’instruments permettant d’imager l’intérieur de la Terre dans sa globalité et d’étudier de nombreux phénomènes naturels

Le GNSS pour la météorologie

Longtemps l'atmosphère a été la boîte noire des géodésiens. Les mesures géodésiques contiennent généralement un signal d'origine matéorologique considéré comme un élément perturbateur. Lors du traitement de données GNSS en particulier, on estime précisément les perturbations atmosphériques pour mieux les exclure

The Whispering Karst

International audienc

Le GNSS pour la météorologie

Longtemps l'atmosphère a été la boîte noire des géodésiens. Les mesures géodésiques contiennent généralement un signal d'origine matéorologique considéré comme un élément perturbateur. Lors du traitement de données GNSS en particulier, on estime précisément les perturbations atmosphériques pour mieux les exclure

Le GNSS pour la météorologie

Longtemps l'atmosphère a été la boîte noire des géodésiens. Les mesures géodésiques contiennent généralement un signal d'origine matéorologique considéré comme un élément perturbateur. Lors du traitement de données GNSS en particulier, on estime précisément les perturbations atmosphériques pour mieux les exclure

Gravimétrie et sismologie : la balance et le chronomètre au service de la zone critique !

En hydrogéologie, la mesure de la vitesse des transferts des eaux souterraines est essentielle pour comprendre et modéliser la dynamique et le stockage des ressources en eau. La vitesse de transfert des eaux souterraines dépend principalement de deux paramètres : le gradient de pression et la conductivité hydraulique. L'accès à la zone saturée en eau grâce aux forages permet d'estimer dans de très nombreux cas, même complexes, la conductivité hydraulique