Coordinate kinematic models in the International Terrestrial Reference Frame releases

International audienceIn the latest International Terrestrial Reference System realization (ITRF2014) combination model, new types of displacements have been introduced by means of mathematical functions. The addition of these functions has led to the implementation of new constraints to define the reference frame. This work was anticipated by A. Dermanis (2008) who derived constraint equations for different kinematic models. This paper presents the fundamental theoretical concepts that have been used to derive the latest International Terrestrial Reference Frame (ITRF). A new physical interpretation of the partial inner constraints involving transformation parameters is presented to supplement earlier work. By reviewing the various possibilities that could have been implemented to enhance the ITRF coordinate variations, this paper justifies the ITRF2014 chosen kinematic model and why it still does not include functions suggested by Dermanis (2008)

Activités scientifiques de la Société d’Anthropologie de Paris (1996-2005)

Depuis 1859, année de sa fondation, la Société d’Anthropologie de Paris poursuit l’objectif majeur de « …couvrir et diffuser, de manière pluridisciplinaire, les divers champs de l’activité scientifique internationale dans le domaine de « l’histoire naturelle de l’homme », compris comme l’étude de l’origine et de la diversité du genre Homo» (http://bmsap.revues.org). L’activité ininterrompue que déploie la Société depuis le XIXe s. pour répondre à cet objectif a bénéficié de l’investissement i..

Sea level: measuring the bounding surfaces of the ocean

The practical need to understand sea level along the coasts, such as for safe navigation given the spatially variable tides, has resulted in tide gauge observations having the distinction of being some of the longest instrumental ocean records. Archives of these records, along with geological constraints, have allowed us to identify the century-scale rise in global sea level. Additional data sources, particularly satellite altimetry missions, have helped us to better identify the rates and causes of sea level rise and the mechanisms leading to spatial variability in the observed rates. Analysis of all of the data reveals the need for long-term and stable observation systems to assess accurately the regional changes as well as to improve our ability to estimate future changes in sea level. While information from many scientific disciplines is needed to understand sea level change, this paper focuses on contributions from geodesy and the role of the ocean’s bounding surfaces: the sea surface and the Earth’s crust

ANALYTICAL QUALITY ASSESSMENT OF ITERATIVELY REWEIGHTED LEAST-SQUARES (IRLS) METHOD

The iteratively reweighted least-squares (IRLS) technique has been widelyemployed in geodetic and geophysical literature. The reliability measures areimportant diagnostic tools for inferring the strength of the model validation. Anexact analytical method is adopted to obtain insights on how much iterativereweighting can affect the quality indicators. Theoretical analyses and numericalresults show that, when the downweighting procedure is performed, (1) theprecision, all kinds of dilution of precision (DOP) metrics and the minimaldetectable bias (MDB) will become larger; (2) the variations of the bias-to-noiseratio (BNR) are involved, and (3) all these results coincide with those obtained bythe first-order approximation method

Analyse des séries temporelles de positions de géodésie spatiale: application au Repère International de Référence Terrestre (ITRF)

For the first time of its history, the latest to date realization of the International Terrestrial Reference System, the ITRF2005, has been generated from station position time series of the four main space geodetic techniques: the Global Positioning System (GPS), the Very Long Baseline Interferometry (VLBI), the Satellite Laser Ranging (SLR), and the Doppler Orbit determination and Radiopositioning Integrated by Satellite (DORIS). The ITRF computation process consists in stacking the station positions of each technique individually and then combining those using local ties. Meanwhile, time series of station positions allow investigating not only their temporal variations but also global biases that affect reference frame determination. In addition, the current ITRF computation process is a good opportunity to study the agreement of the station position estimations from the space geodetic techniques. To be comparable to each other, global biases which affect stations positions from each technique need to be properly estimated and removed. We have developed some methods to limit the aliasing effect which occurs during this estimation process. These methods have been applied to compare station height time series from VLBI, SLR, and GPS and geocenter motion time series. These analyses have highlighted a certain agreement at the annual frequency, which expresses the detection of loading effects. The use of a loading model in secular frame estimation process is therefore recommended.Pour la première fois de son histoire, la dernière réalisation en date du Système International de Référence Terrestre, l'ITRF2005, a été générée à partir de séries temporelles de positions de stations des 4 grandes techniques de géodésie spatiale: le Système de Positionnement Global GPS, l'Interférométrie à Très Longue Base, VLBI, la Télémétrie Laser sur Satellite, SLR, et le système de détermination d'orbite précise de satellite, DORIS. Le processus d'estimation de l'ITRF nécessite le calcul des positions et vitesses des stations de ces réseaux qui sont ensuite combinées à l'aide de rattachements locaux dans les sites co-localisés. Dès lors, la disponibilité de séries temporelles de positions permet non seulement la mesure de leurs variations temporelles mais aussi l'étude continuelle des biais globaux affectant les repères estimés. De plus, elle offre la possibilité d'étudier l'accord de ces techniques à un taux d'échantillonnage très élevé. Cette comparaison nécessite le retrait des biais globaux qui, cependant, introduit une erreur appelée "effet de réseau". Cet effet a été étudié à l'aide de données synthétiques et des méthodes permettant de le limiter ont été proposées. Elles ont été appliquées pour comparer les séries temporelles de hauteurs VLBI, SLR et GPS et différentes estimations du mouvement du géocentre. Ces analyses ont permis de mettre en évidence un accord certain à la fréquence annuelle, qui témoigne de la détection des phénomènes de surcharge agissant sur la croûte terrestre. L'utilisation d'un modèle de surcharge dans le processus d'estimation d'un repère séculaire est donc recommandée

Analyse des séries temporelles de positions des stations de géodésie spatiale

For the first time of its history, the latest to date realization of the International Terrestrial Reference System, the ITRF2005, has been generated from station position time series of the four main space geodetic techniques: the Global Positioning System (GPS), the Very Long Baseline Interferometry (VLBI), the Satellite Laser Ranging (SLR), and the Doppler Orbit determination and Radiopositioning Integrated by Satellite (DORIS). The ITRF computation process consists in stacking the station positions of each technique individually and then combining those using local ties. Meanwhile, time series of station positions allow investigating not only their temporal variations but also global biases that affect reference frame determination. In addition, the current ITRF computation process is a good opportunity to study the agreement of the station position estimations from the space geodetic techniques. To be comparable to each other, global biases which affect stations positions from each technique need to be properly estimated and removed. We have developed some methods to limit the aliasing effect which occurs during this estimation process. These methods have been applied to compare station height time series from VLBI, SLR, and GPS and geocenter motion time series. These analyses have highlighted a certain agreement at the annual frequency, which expresses the detection of loading effects. The use of a loading model in secular frame estimation process is therefore recommended.Pour la première fois de son histoire, la dernière réalisation en date du Système International de Référence Terrestre, l'ITRF2005, a été générée à partir de séries temporelles de positions de stations des 4 grandes techniques de géodésie spatiale: le Système de Positionnement Global GPS, l'Interférométrie à Très Longue Base, VLBI, la Télémétrie Laser sur Satellite SLR et le système de détermination d'orbite précise de satellite DORIS. Le processus d'estimation de l'ITRF nécessite le calcul des positions et vitesses des stations de ces réseaux qui sont ensuite combinées à l'aide de rattachements locaux dans les sites co-localisés. Dès lors, la disponibilité de séries temporelles de positions permet non seulement la mesure de leurs variations temporelles mais aussi l'étude continuelle des biais globaux affectant les repères estimés. De plus, elle offre la possibilité d'étudier l'accord de ces techniques à un taux d'échantillonnage très élevé. Cette comparaison nécessite le retrait des biais globaux qui, cependant, introduit une erreur appelée "effet de réseau". Cet effet a été étudié à l'aide de données synthétiques et des méthodes permettant de le limiter ont été proposées. Elles ont été appliquées pour comparer les séries temporelles de hauteurs VLBI, SLR et GPS et différentes estimations du mouvement du géocentre. Ces analyses ont permis de mettre en évidence un accord certain à la fréquence annuelle, qui témoigne de la détection des phénomènes de surcharge agissant sur la croûte terrestre. L'utilisation d'un modèle de surcharge dans le processus d'estimation d'un repère séculaire est donc recommandée