Méthode géométrique de trajectographie par arcs courts : application à l'analyse des mesures altimétriques des satellites Topex/Poseidon et ERS-1 en Méditerranée

Geometrical short-arc technique : application to the analysis of the Topex/Poseidon and ERS-1 altimetric data in the Mediterranean sea

• Auteur / Autrice : Pascal Bonnefond
• Direction : Pierre Exertier, François Barlier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astronomie fondamentale, mécanique céleste et géodésie
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Observatoire de Paris (1667-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Astronomie et astrophysique d'Île-de-France (Meudon, Hauts-de-Seine ; 1992-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Exertier, François Barlier, Bruce Haines, Patrick Vincent, Jean Virieux, Jean-Pierre Bethoux
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Bruce Haines, Patrick Vincent

Mots clés

Mots clés contrôlés

Projet Poseidon

Télédétection

Océanographie

Satellites artificiels -- Orbites

Résumé

L’objectif des méthodes géométriques présentées dans cette thèse est de calculer l'orbite d'un satellite artificiel sur une courte période de temps (10-20 mn) avec la plus grande exactitude possible. L'application de ces méthodes dans le cadre des missions d'océanographie spatiale consiste à donner un sens exact (à quelques centimètres) au calcul du niveau de la mer dans l'espace et dans le temps pour accéder ensuite à la surface topographique moyenne de la mer puis au géoïde terrestre. L’utilisation de la méthode de trajectographie par arcs courts au niveau du bassin méditerranéen et lors des expériences de calibration des altimètres du satellite Topex/Poseidon à Lampedusa et Harvest a d'abord permis d'effectuer de façon indépendante une validation des différentes méthodes de détermination d'orbites précises. La précision et l'exactitude atteinte grâce à la méthode d'arcs courts est de l'ordre de 2 cm sur la position radiale du satellite. Aussi, la détermination de la surface moyenne de la mer à partir de ce calcul d'orbite et des mesures altimétriques de Topex/Poseidon atteint une précision de l'ordre de 2 cm, et l'erreur à craindre sur la position moyenne de cette surface est sub-centimétrique. Ainsi, l'évolution saisonnière du niveau moyen de la Méditerranée a été mise en évidence avec une précision au moins centimétrique. Cette analyse a aussi permis de mettre en évidence les zones de variabilités localisées, liées à des phénomènes océanographiques (courants, zones tourbillonnaires). Enfin, l'utilisation combinée des données altimétriques de Topex/Poseidon et ERS-1, contrôlée par les méthodes géométriques a permis de déterminer une surface moyenne mixte dont la résolution (75 km) permet la mise en évidence de structures fines, à caractère géophysique, avec une précision de l'ordre de 5 cm. .