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GÉODÉSIE

La géodésie spatiale

Les techniques de la géodésie ont été profondément modifiées par le recours à des satellites artificiels. Le satellite dont la trajectoire dépend principalement de la gravité terrestre est devenu le principal indicateur du champ de gravitation. L'analyse des déformations de l'orbite permet en effet de déterminer les grandes ondulations du géoïde terrestre. Grâce à l'utilisation de radars altimètres depuis le milieu des années 1970, les détails du géoïde des régions océaniques sont connus par la cartographie directe des ondulations permanentes de la surface marine. En milieu continental, le champ de gravité à haute résolution n'est accessible que par les mesures in situ de gravimétrie terrestre.

La précision de détermination des trajectoires est devenue si grande qu'il est désormais possible de détecter des phénomènes comme les variations temporelles du champ de gravité dues à des redistributions de masses à la surface de la Terre ou les mouvements du centre de sa masse.

Le positionnement de points à la surface terrestre a vu aussi sa précision augmenter de façon spectaculaire au cours des dernières années grâce aux techniques de la géodésie spatiale, tel le G.P.S. (Global Positioning System). Les méthodes de la géodésie terrestre décrites dans la partie précédente sont à présent essentiellement utilisées pour la détermination de lignes de base très courtes (< 10 km). Pour l'établissement de réseaux de mailles supérieures à 10 kilomètres, les techniques de positionnement spatial s'avèrent plus précises. Les développements récents de la géodésie spatiale permettent depuis peu de mesurer les variations au cours du temps de lignes de base ou des coordonnées de points de la surface, donc les déformations de la croûte terrestre associées à divers phénomènes géophysiques (tectonique des plaques, déformations des régions sismiques, mouvements de subsidence, etc.).

Principales techniques de géodésie spatiale

– G.P.S. (Global Positioning System). Ce système militaire américain d'aide à la navigation par satellites, conçu pour des applications décamétriques en temps réel, est actuellement très utilisé en géodésie spatiale pour déterminer le système de référence géodésique mondial ainsi que la rotation terrestre. Le système comporte vingt-quatre satellites répartis sur des orbites hautes (20 000 km) et permet de faire deux types de mesures : les pseudodistances et les phases.

– D.O.R.I.S. (détermination d'orbite et radiopositionnement intégré par satellite). Ce système scientifique français, conçu principalement pour l'orbitographie précise de satellites altimétriques (en particulier pour la mission franco-américaine Topex-Poseidon), possède aussi de nombreuses applications pour le positionnement de précision.

– Laser sur satellite. Cette technique de télémétrie laser est fondée sur une mesure de distance aller et retour entre un observatoire au sol et un rétroréflecteur à bord d'un satellite.

– V.L.B.I. (very long baseline interferometry). L'interférométrie à très longue base est fondée sur la mesure de différence de temps de réception entre deux observatoires au sol munis d'antennes radioélectriques et des sources radioélectriques naturelles que sont les quasars. C'est une technique qui permet des résultats très précis.

– Altimétrie spatiale. Grâce à un radar altimètre dont sont équipés certains satellites, dits altimétriques, ces derniers ont la possibilité de cartographier avec une haute résolution spatiale, et de manière instantanée, des ondulations de la surface de la mer avec une précision centimétrique. Les applications concernent l'océanographie et la mesure du géoïde au-dessus des océans.

Mesures des déformations des trajectoires des satellites artificiels[...]

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Écrit par

  • : ingénieur C.N.E.S., directeur adjoint du Laboratoire d'études en géophysique et océanographie spatiale, C.N.E.S.-G.R.G.S.
  • : ingénieur en chef géographe, secrétaire exécutif de l'I.U.S.M.

Classification

Pour citer cet article

Anny CAZENAVE et Pascal WILLIS. GÉODÉSIE [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Article mis en ligne le et modifié le 14/03/2009

Médias

Terre : coordonnées cartésiennes - crédits : Encyclopædia Universalis France

Terre : coordonnées cartésiennes

Ondulations à grandes longueurs d'onde du géoïde terrestre - crédits : Encyclopædia Universalis France

Ondulations à grandes longueurs d'onde du géoïde terrestre

Tectonique des plaques - crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.

Tectonique des plaques

Autres références

  • TERRE - Planète Terre

    • Écrit par et
    • 9 225 mots
    • 9 médias
    ...donnèrent à la science des mesures une grande impulsion qui conduirait aux développements modernes, d'une part, de la métrologie, d'autre part, de la géodésie. De là viendront le mètre et le système métrique, à la suite d'une nouvelle entreprise de l'Académie des sciences, ainsi qu'une image précise...
  • ACCÉLÉROMÈTRES SPATIAUX

    • Écrit par et
    • 4 883 mots
    • 3 médias
    En géodésie et en géophysique, l'habitude est demeurée d'exprimer l'accélération due à la pesanteur par une unité spéciale du système C.G.S., le gal (symbole : Gal ; 1 Gal = 10–2 ms–2 = 1 cms–2), ainsi nommé en l'honneur de Galilée, qui caractérisa le premier...
  • BIPM (Bureau international des poids et mesures)

    • Écrit par
    • 1 575 mots
    ...étalons nationaux, à l’organisation de campagnes de mesure afin de comparer les prototypes nationaux aux étalons de référence, à la vérification des règles géodésiques utilisées pour les mesures de la Terre et au contrôle des étalons et des échelles de précision à la demande des gouvernements de ses États...
  • CARTOGRAPHIE

    • Écrit par , et
    • 8 489 mots
    • 3 médias
    La détermination de la forme et des dimensions de la Terre (géoïde) est l'objet de la géodésie, science à la fois mathématique, astronomique et géophysique. Les opérations géodésiques consistent à définir les coordonnées géographiques (latitude et longitude) de certains points caractéristiques...
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