Le déplacement de la surface du globe terrestre mesuré par GPS

Publié le 5 juin 2008

Premier exemple

 
Objectif
– Utiliser des données GPS (Global Positionning System) pour calculer des déplacements relatifs instantanés de l’Amérique et de l’Afrique.

Capacités mise en œuvre
– Utiliser des modes de représentation des sciences expérimentales
– Adopter une démarche explicative.

Sites internet à consulter
– Réseau GPS permanent dans les Alpes (RENAG)
– Le site américain de la NASA d’où sont extraites les données utilisées.

Matériel
– Carte géographique du monde ou partielle (Amérique du sud à Afrique) cotée avec précision en latitude et longitude.

On cherche à calculer le déplacement de stations GPS dont la position est connue en latitude et longitude à partir des données satellitales de positionnement GPS.
On dispose des positions (POS) de 5 stations GPS (MAS1, MALI, FORT, BRAZ et ASC1) en degrés de latitude (- vers le sud, + vers le nord) et de longitude (- vers l’ouest, + vers l’est).

Relevés GPS Janvier 2000 LATITUDES LONGITUDES ALTITUDES Incertitudes en mm
En degrés
- vers S , + vers N 		En degrés
- vers O, + vers E 		En mm LAT LONG ALT
MAS1 POS 27.763740262 -15.633276475 197161.40 0.10 0.20 0.50
MAS1 VEL 16.24 16.09 0.93 0.04 0.07 0.16
MALI POS -2.995912068 40.194394092 23322.10 0.20 0.60 1.00
MALI VEL 11.74 27.00 2.74 0.12 0.42 0.80
FORT POS -3.877445964 -38.425612474 19479.10 0.10 0.40 0.80
FORT VEL 11.16 -7.16 -0.11 0.04 0.09 0.19
BRAZ POS -15.947475587 -47.877868916 1106037.60 0.30 0.70 1.40
BRAZ VEL 11.61 -5.88 1.99 0.10 0.23 0.47
ASC1 POS -7.951214329 -14.412072098 105148.20 0.10 0.30 0.60
ASC1 VEL 8.81 -6.49 -0.80 0.06 0.15 0.36


 

Deuxième exemple

 

Objectif
– Utiliser des données GPS pour calculer des déplacements relatifs sur plusieurs années (séries temporelles) de l’Amérique et de l’Afrique.

Capacités mise en œuvre
– Utiliser des modes de représentation des sciences expérimentales, - Adopter une démarche explicative.

Sites internet à consulter
– Réseau GPS permanent dans les Alpes (RENAG)
– Le site américain de la NASA d’où sont extraites les données utilisées

Matériel
– Tableur excel et fichiers des déplacements des 5 stations sélectionnées.
– Carte géographique du monde ou partielle (Amérique du sud à Afrique) cotée avec précision en latitude et longitude .

On cherche à calculer le déplacement de stations GPS pendant plusieurs années dont la position est connue en latitude et longitude à partir des données satellitales de positionnement GPS.
On dispose de données sur les déplacements mesurés quotidiennement (site américain de la NASA) pour les stations positionnées dans le premier exercice (MAS1, MALI, FORT, BRAZ et ASC1), de 1993 à 2000. Les données extraites pour ces 5 stations sont disponibles dans les fichiers excel à télécharger :

MAS1 FORT ASC1
MALI BRAZ fiche

Exemples de graphiques pouvant être obtenus :

Déplacements en latitude et en longitude de la station MALI de 1995 à 2000
En bleu : quelques relevés GPS. En rouge, la droite déterminant le déplacement moyen.

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