Groupement de Recherche " Géodésie Géophysique "

 

GDR- G2

 

Draft d'une version complémentaire au document initial.

11-03-03

 

  1. Préambule

 

le GDR-G2 se situe dans la continuité du GDR AGRET (Astrométrie, Géodynamique et systèmes de Référence) qui a fonctionné de 1999 à 2003. AGRET avait pour objet de promouvoir les interactionsentre spécialistes des diverses disciplines qui contribuent à la métrologie fine des mouvements et déformations de la Terre. Au travers de colloques réguliers et d'actions de recherches AGRET encourageait les coopérations entre astronomes, géodésiens, géophysiciens et mathématiciens sur des problèmes frontaliers dont l'étude demande des compétences et des savoirs-faire pointus dans plusieurs domaines des sciences de l'Univers.

G2 reprend la philosophie et les actvités d'AGRET à son compte. Grâce à la participation d'un plus grand nombre d'instituts et organisme, son budget accru lui permetra d'engager un certain nombre d'opérations d'envergure: en particulier des séries de mesures multi-instrumentssur des sites de référence.

 

Etant données :

  1. La nécessité d'améliorer la connaissance :

    1. Du champ de vitesse crustal global, à toutes les échelles spatiales (prise en compte des mouvements verticaux et des déformations transitoires), et des écarts observés entre les résultats géodésiques actuels et les mesures géologiques reflétant de très longues périodes;

    2. Des mécanismes de la déformation crustale en régime stationnaire (long terme) et à l'échelle du cycle sismique (en particulier dans les régions à faibles taux de déformation), ainsi que des aléas associés;

    3. Des interactions entre les enveloppes terrestres solides et fluides, au travers des forçages et des phénomènes de surcharge (océan, atmosphère, hydrologie) ;

    4. Des signaux atmosphériques contenus dans les signaux bruts mesurés, soit pour les séparer des signaux de déformation recherchés, soit pour les exploiter en tant que tels (vapeur d'eau troposphérique, contenu électronique ionosphérique) ;

    5. Des changements climatiques globaux au travers de paramètres tels que la vapeur d'eau atmosphérique et les variations du niveau des mers ;

    6. Des systèmes de référence, pour les exploiter en tant que tels et pour mieux comprendre certaines variations temporelles sous-jacentes;

    7. Des méthodes d'analyse des séries temporelles (bruits, statistiques, et métrologie) en lieu avec la physique du problème;

     

  2. L'existence d'outils et méthodes de positionnement de très grande précision adaptées aux études géophysiques et aux systèmes de référence :

    1. Le Global Positioning System (GPS), Glonass (en voie d'implémentation) et Galileo (en développement);

    2. Le système DORIS;

    3. La radio-interférométrie à longue base (VLBI);

    4. Les mesures laser satellite, en particulier reposant sur la station laser ultra mobile;

    5. Les mesures gravimétriques de haute précision dédiée à la dynamique plutôt qu'à la structure;

    6. Les mesures marégraphiques;

    7. L'analyse nterferométrique des images radar a ouverture de synthèse (INSAR), en particulier pour les mouvements verticaux et la déformation lente, a-sismique;

     

  3. L'existence de laboratoires de recherche français compétents dans l'acquisition, le traitement et l'exploitation scientifique des données de ces méthodes de positionnement géophysique.

    4.  

  4. L'existence d'organismes français (par exemple l'INSU-CNRS, le CNES, l'IGN, le BRGM, le MRT, l'IRD, l'IPSN, le LDG-CEA, le SHOM) et d'industriels (par exemple Total-Elf-Fina, ANDRA, EDF) concernés par les thématiques et outils mentionnés ci-dessous.

    5.  

  5. L'existence d'autres groupes de recherches : en géodesie spatiale (GRGS), autour de l'outil INSAR (STRAINSAR), d'observatoires dédiés aux mesures GPS sur le territoire national (ORE - RENAG),

    6.  

  6. La nécessité d'observations pérennes (1) maintenues sur le long terme, (2) rigoureusement archivées;

 

Compte tenu de ce qui précède, et en partie pour prolonger l'action interdisciplinaire du GDR AGRET (Astrométrie, géodynamique et systèmes de référence d'espace et de temps), Nous demandons la création d'un Groupement de Recherche " Géodésie Géophysique " dit " GDR-G2" dont l'objet serait le suivant :

 

 

  1. Objet

 

Les mesures de déformations sont indispensables pour modéliser les phénomènes de géodynamique, et la prise en compte des modèles géodynamiques est nécessaire à la définition conventionnelle des systèmes de références géodésiques et aux méthodes pour s'y rattacher. Le programme de recherche est d'ordre méthodologique :

 

 

 

 

Il comporte comme corollaire :

 

 

 

 

Le GDR Géodésie-Géophysique n'a pas pour objet de se substituer, scientifiquement ni financièrement, aux programmes de recherche existants. En particulier le PNTS pour les développement méthodologiques, le groupe TAOB du CNES pour l'étalonnage d'instruments, les programmes thématiques comme le PNRN pour les risques naturels ou IT pour la dynamique de la Terre, les programmes de géodésie spatiale du GRGS. De ce point de vue, sont par exemple exclues toutes les campagnes de mesures GPS "traditionnelles" sur des objets géologiques relevant de ces thématiques couvertes par des programmes nationaux.

Par ailleurs, Le GDR Géodésie-Géophysique partage la thématique de la mesure des déformations tectoniques avec le GDR STRAINSAR, dont le mandat porte sur la période 2001-2004, et l'ORE-RENAG créé en 2003, la thématique de la géodesie spatiale avec le GRGS, l'activité systèmes de référence avec l'IGN.

 

 

 

Domaine méthodologique

 

Le GDR Géodésie Géophysique est chargé de la mise en place et de la maintenance d'une infrastructure opérationnelle permettant une valorisation scientifique optimale des données issues des thèmes de recherche, outils et méthodes d'acquisition relevant de sa compétence et énumérés ci-dessous.

 

  1. Etudes sur les systèmes de références. Il s'agit d'appuyer les études permettant l'utilisation optimale des référentiels terrestres et célestes en géophysique et astronomie (ITRF et ICRF) : études des déformations et de la rotation de la Terre en liaison avec sa structure interne, nutation par exemple.

    2.  

  2. GPS : réseaux permanents et stations de réitération régulière. Il s'agit de développer et de pérenniser un réseau multi-partenaires de stations GPS permanentes et des sites équipés et sécurisés recevant une station GPS à intervalles réguliers pour des sessions d'une ou plusieurs semaines, opérant sur le territoire national et à l'étranger, en assurant sa maintenance opérationnelle sur le long terme. De tels réseaux peuvent présenter un intérêt thématique relevant de programmes existants, mais qui ne peuvent financer suffisamment d'équipements pour pouvoir réaliser le projet (rappelons que le parc GPS INSU est exclusivement dédié aux campagnes géodésiques, où les mesures se comptent en heures ou dizaines d'heures), ou bien un intérêt en termes de réalisation de systèmes de référence non couvert par un programme thématique particulier. L'installation de stations GPS permanentes sur le territoire national relève de l'ORE RENAG.

    3.  

  3. Marégraphie. Il s'agit d'apporter un appui aux programmes de marégraphie scientifique de haute précision à proximité d'observatoires géodésiques maintenus par des organismes partenaires du GDR.

    4.  

  4. Gravimétrie : mesures relatives et absolue. Il s'agit de pérenniser le financement des mesures du gravimètre absolu existant, et d'éventuels autres gravimètres absolus ou relatifs (supraconducteurs), alors même que celles-ci correspondent à des objectifs très différents et se rapportent donc à une mosaïque de programmes thématiques. Il s'agit par exemple d'organiser une logique "d'observatoire hors les murs" dans le cas de mesures devant être répétées régulièrement et pendant assez longtemps et sur un certain nombre de sites.

    5.  

  5. Mesures Laser ultra mobile. On peut espérer pouvoir bénéficier à court terme de cette nouvelle technologie pour pouvoir organiser là aussi des mesures répétées et régulières en un certain nombre de points intéressant diverses thématiques.

    6.  

  6. Co-localisation multi-techniques. Il s'agit de développer un effort systématique de mesures multi-techniques sur des sites présentant un intérêt reconnu (par exemple GPS-Marégraphes, Gravi-GPS, GPS-INSAR) comme cela se fait pour GPS-DORIS) alors même que ces sites ne sont pas forcement des observatoires ni même des chantiers reconnus par les programmes thématiques.

    7.  

  7. Bases de données. Les bases de données en géodesie sont gérées (en ce qui concerne l'INSU) au niveau d'un programmation spécifique et du GIP MEDIAS-FRANCE à Toulouse. Le GDR, qui a une durée de vie limité, n'a pas pour fonction d'assurer la pérénnité de bases de données. Par contre il est bien entendu que toute donnée acquise avec les moyens du GDR est disponible d'une part à tous les partenaires du GDR (Instituts, organismes, laboratoires, groupes de recherches, etc...) et d'autre part à la communauté des chercheurs suivant les règles en usage.

    8.  

  8. Diffusion des compétences et savoir-faire. Il s'agit d'assurer au travers du programme la diffusion du savoir-faire et des compétences techniques et scientifiques sur les thèmes de recherche, outils et méthodes d'acquisition relevant de sa compétence (séminaires, écoles thématiques, liaison avec les écoles doctorales).

      3. Modalité de fonctionnement

 

Le GDR Géodésie Géophysique serait créé pour une durée de 4 ans, renouvelables par période de 4 ans après réunion et accord des organismes contributeurs.

 

Modalités classiques GDR. Directeur / secrétaire, Conseil scientifique, évaluation par le comité national informant explicitement les organismes contributeurs.

 

Chaque membre est représenté par un représentant designé par son directeur. Ce conseil comprend le Directeur du GDR-G2, le Secrétaire du GDR-G2, et le responsable scientifique de chaque action identifiée. Le Conseil peut s'adjoindre des experts extérieurs ainsi que des représentants d'organismes extérieurs. Le Directeur, le Secrétaire, et le représentant de l'INSU constituent le bureau exécutif. Le Directeur du GDR-G2 représente le GDR-G2 et peut notamment siéger dans toutes les instances où le GDR-G2 pourrait être appelé. Il peut se faire représenter par un membre du Conseil.

 

Le conseil du GDR-G2 se réunit une fois par an sur convocation de son Directeur. Celui-ci le convoque, en outre, sur demande motivée d'un des membres ou à son initiative. L'ordre du jour de chaque réunion du Conseil du GDR-G2 est établi par le Directeur et adressé à chaque membre, lors de sa convocation, au minimum 15 jours avant la date de la réunion. Le Secrétaire du Conseil du GDR-G2 établit le relevé de conclusions de chaque réunion qui est envoyé à chaque membre du Conseil sous la responsabilité du Directeur.

 

Le Conseil du GDR-G2 débat de toute question concernant la vie et les activités du GDR-G2, en particulier :

 

Le bureau exécutif du GDR-G2 se réunit sur convocation du Directeur, ou sur demande ouverte d'un membre du GDR-G2. Le Secrétaire établit le relevé de conclusions de chaque réunion qui est transmis à chaque membre du GDR-G2, sous la responsabilité du Directeur.

      1. Le Bureau du GDR-G2:

 

De nouveaux membres pourront être admis au sein du GDR-G2 sur décision du bureau exécutif, sous réserve :

Chaque membre partenaire du GDR-G2 s'engage à faire connaître les moyens ou crédits obtenus en s'appuyant sur l'existence du GDR-G2. Toute publication reposant pour tout ou partie sur des actions menées ou données acquises ou archivées dans le cadre du GDR-G2 devra faire référence au GDR-G2.

 

Compléments. La réflexion menée dans le cadre de cette demande de GDR s'est " nourrie " des documents suivants :

 

      1. Proposition d'Observatoire de Recherche en Environnement : SONEL (G. Woppelman)

      2. Résumé d'activité du gravimètre absolu portable français FG5 (J. Hinderer)

        3. http://eost.u-strasbg.fr/obsgrav/Bilan_FG5/bilan.html

      3. Le manifeste pour la géodynamique et les recommandations du GDR AGRET

http://lareg.ensg.ign.fr/AGRET