Réglages des contraintes

Il existe deux types de réglages sur les contraintes des ZTD et des gradients. Lors d’une

session de calcul de 12 heures par exemple, le premier type nommé Zenith Constraints

(ZC) ou Gradient Constraints (GC) considère le décalage maximal permis lors de

l’ajustement de la première date de mesures par rapport à la valeur a priori fixée (voir

section I.1.3.4). Le deuxième type de contraintes, nommé Zenith Variation (ZV) ou

Gradient Variation (GV) désigne la variation maximale autorisée lors de l’évolution

temporelle de l’ajustement de chaque ZTD ou gradients.

Les différents tests du réglage des contraintes sur les variations ont été réalisés sur deux

périodes d’études de l’année 2002 : les 8-9 septembre (jours Juliens 251 et 252) et les

8-10 octobre (jours Juliens 281-283). Pour la première période, les paramètres

tropo-sphériques de 30 stations ont été calculés, dont 13 stations permanentes de référence ou

glreps(BOR1, BRUS, EBRE, GINA, GRAZ, MATE, ONSA, POTS, SJDV, TORI, VILL,

WTZR et ZIMM), 16 stations permanentes (BELL, CAGL, CREU, FCLZ, GRAS, JOUX,

LLIV, MAHO, MALL, MICH, MTPL, NICE, SJDS, SOPH et TLSE) et 2 stations

semi-permanentes (AIGO et VERC). Pour la période des jours Juliens 281-283, les paramètres

troposphériques de 14 stations ont été estimés, dont 10 stations glreps (BRST, EBRE,

GINA, KOSG, MATE, POTS, SJDV, TORI, VILL, ZIMM) et 4 stations temporaires

(MAGE, PAUL, PONT et PRAD).

Des statistiques sur la comparaison des paramètres troposphériques obtenus avec différents

réglages des paramètres ZV, GC et GV du fichier sestbl. (en exemple dans l’Annexe C)

ont été effectués. Le paramètre ZC est resté fixe pour l’ensemble des tests. La valeur de

II.2. Tests de sensibilité dans le traitement GAMIT

référence des ZTD et gradients estimés considèrent un cutoff de 10

◦

et les paramètres

recommandés par GAMIT pour le traitement de données (ZC = 0.50 m, ZV = 0.02 m/√

h,

GC = 0.03 m ; GV = 0.02 m/√

h). Le nombre de ZTD calculés est de 49 pour des sessions

de 12 heures. Le nombre des gradients est de 25.

Les différents calculs effectués ont été les suivants :

– les tests ZV10cm, ZV5cm, ZV1cm et ZV0.5cm considèrentZenith Variation(ZV)

va-riable (respectivement ZV=0.10 m/√

h, ZV=0.05 m/√

h, ZV=0.01 m/√

het ZV=0.005

m/√

h) alors que GC et GV sont fixes (GC=0.03 m et GV= 0.02 m/√

h).

– les tests GV10cm, GV5cm, GV1cm et GV0.5cm considèrent Gradient Variation

(GV) variable (respectivement GV=0.10 m/√

h, GV=0.05 m/√

h, GV=0.01 m/√

h et

GV=0.005 m/√

h) alors que GC et ZV sont fixes (GC=0.03 m et ZV= 0.02 m/√

h).

– les tests GC10cm, GC5cm, GC2cm, GC1cm et GC0.5cm considèrentGradient Constraints

(GC) variable (respectivement GC=0.10 m, GC=0.05 m, GC=0.02 m, GC=0.01 m et

GC=0.005 m) alors que GV et ZV sont fixes (GV=0.02 m/√

h et ZV= 0.02 m/√

h).

Comme montré précédemment, la différence entre les solutions “ITRF” et “libres” de ZTD

et de gradients est surtout caractérisée par un biais constant. Les conclusions des différents

tests sont également équivalentes selon le type de positionnement a priori choisi. Seules les

solutions “libres” ont donc été calculées pour la période des jour Julien 251-252.

Pour toutes les stations des deux périodes d’études, une modification du paramètre GC

lors des calculs d’inversion GAMIT n’influence ni les estimations des gradients ni celles des

ZTD. Ce qui n’est pas surprenant car la stratégie de sliding windows ne considèrent que

les 4 heures centrales des sessions de 12 heures. Par contre les différentes valeurs prises par

ZV et GV modifient les estimations des ZTD et de gradients.

Par définition plus ces deux paramètres sont grands plus des variations temporelles des

paramètres troposphériques seront autorisées. La figure 2.3 présente les séries temporelles

de ZTD et des gradients testées avec ZV variable pour la station CHRN (8-9 septembre

2002).

Figure 2.3a présente les mesures complètes (tous les

¹₄

d’heures), Figure 2.3b correspond

aux mêmes calculs que Figure 2.3a, mais les ZTD ont été sous-échantillonnés au pas horaire.

Pour ZV≤1 cm/√

h, l’information sur la variation temporelle du ZTD est perdue (courbe

trop lisse). Figure 2.3cd présentent respectivement les gradients Est-Ouest et Nord-Sud.

Pour ZV≥2 cm/√

h, les séries temporelles de ZTD et gradients sont très proches. Figure

2.3b permet de voir les faibles différences des ZTD entre ZV=2 cm/√

h et ZV≥2 cm/√

h.

Seules les valeurs ZV≤1 cm/√

hmontrent des profils différents. Les variations de ZTD plus

réduites (ZV≤1 cm/√

h) provoquent des variations plus importantes pour les gradients.

La figure 2.4 présente les séries temporelles des gradients Est-Ouest et Nord-Sud testées

avec GV variable pour la station CHRN les 8-9 septembre 2002. Les séries temporelles

montrent clairement de trop faibles variations pour les deux composantes des gradients

lorsque GV≤1 cm/√

h. L’information sur la variation temporelle des gradients est perdue

(courbe trop lisse). Pour GV≥2 cm/√

h, les séries temporelles sont assez proches. Mais plus

90

II.2.2 Tests du réglage de paramètres du traitement GAMIT

Fig.2.3 – Séries temporelles à la station CHRN ab) des ZTD, c) des gradients Est-Ouest

et d) des gradients Nord-Sud selon différents ZV. a) mesures des ZTD tous les

¹₄

d’heure,

b) même calcul que a) échantillonné au pas horaire pour plus de clarté.

Fig.2.4 – Séries temporelles à la station CHRN des gradients a) Est-Ouest et b) Nord-Sud

selon différents GV.

GV est grand plus les gradients montrent une amplitude et une variabilité plus importante.

Les ZTD ne sont pas affectés par une modification de GV.

Les résultats de la station CHRN se généralisent à l’ensemble des stationsglreps,

tempo-raires ou permanentes pour les deux types de périodes d’étude. D’après l’étude deBar-Sever

et al.[1998], les estimations de gradients par GPS sous-estiment les valeurs trouvées par

varia-II.2. Tests de sensibilité dans le traitement GAMIT

bilités temporelles apparaît donc légitime. Nos tests montrent qu’il est préférable d’utiliser

des contraintes lâches sur la variabilité (plus lâches que les valeurs par défaut).

Dans le document Potentiel de la mesure GPS sol pour l'étude des pluies intenses méditerranéennes. (Page 92-95)