Géologie

Les nouvelles technologies de mesures et localisations (GPS) font désormais partie de l'instrumentation des géophysiciens, sismologues et volcanologues

La géodésie spatiale - Le système DORIS Le système DORIS (Détermination d'Orbite et Radiopositionnement Intégrés par Satellite) est un système radioélectrique de détermination fine d'orbites et de localisation précise de stations au sol. Il a été conçu et développé par le Centre National d'Études Spatiales, le Groupe de Recherches de Géodésie Spatiale et l'Institut Géographique National. Le système DORIS se compose des éléments suivants : Un réseau de stations émettrices permanentes, réparties à la surface de la Terre, des récepteurs installés à bord de plusieurs satellites (actuellement SPOT 2, SPOT 4 et Topex-Poséidon ; dans les années à venir Jason, Envisat et SPOT 5), des stations dites "de localisation", de position inconnue a priori, et un centre de réception et de traitement des données recueillies par les récepteurs embarqués. Principe de fonctionnement : Le récepteur embarqué effectue des mesures de décalage Doppler (...) Les données recueillies sont stockées dans la mémoire de l'instrument et retransmises vers le sol à chaque passage du satellite au-dessus d'une station de réception : Aussaguel (près de Toulouse) et Kiruna (Suède) pour SPOT 2 et 4, le segment sol Topex via un satellite géostationnaire pour Topex. Après modélisation des forces agissant sur le satellite, le traitement des mesures effectuées sur le réseau permanent, appelé réseau d'orbitographie, permet une restitution précise de sa trajectoire. À partir de ces résultats et des mesures effectuées sur des balises de position inconnue, les coordonnées de ces balises peuvent être calculées. Deux des balises du réseau permanent, dites balises maîtresses, ont un rôle particulier : elles sont chargées d'assurer la synchronisation du système avec le Temps Atomique International ainsi que la transmission vers les récepteurs embarqués de données nécessaires au bon fonctionnement du système. Applications : DORIS permet de déterminer la position des satellites porteurs de l'instrument avec une grande précision. Dans le cadre de la mission Topex-Poséidon, l'erreur sur l'altitude est inférieure à 3 cm (pour une altitude moyenne de l'ordre de 1300 km...). Cette précision, associée à la qualité des mesures issues de l'altimétrie radar, a conduit à l'établissement de cartes de la topographie des océans extrêmement précises. www.ign.fr/fr/PI/activites/geodesie/DORIS/ On pourra aussi prendre connaissance des pages du CLS : www.cls.fr/html/cls/applications_fr.html

Les nouvelles technologies de mesures et localisations (GPS) font désormais partie de l'instrumentation des géophysiciens, sismologues et volcanologues Mouvements relatifs des plaques lithosphériques L'étude de données de la géodésie spatiale est actuellement dans le programme de Géologie de la classe de Première S . Il s'agit de "calculer la vitesse et d'évaluer le sens de déplacement des plaques lithosphériques à partir de données GPS." Divers travaux sont actuellement exploités dans les livres de Première S. Ils sont parfois antérieurs à l'utilisation des GPS et mettent en oeuvre d'autres techniques comme le système DORIS ou le VLBI. Des sites Internet leur sont consacrés. Quelques exemples : - le rift d'Assal d'après un tiré à part de " Science ". Les caractéristiques des failles ont été établies par GPS. Le travail consiste ensuite à interpréter les résultats pour trouver les mouvements de déplacement des plaques. Les résultats nous sont donnés ici sans que nous n'ayons accès aux techniques d'acquisition. Pour découvrir cette région : univ.edu.dj/crriplus/djibgeol/ - La faille de l'Anatolie en Turquie où se sont produits récemment les séismes d'Izmit en août 99 et de Duzce en novembre à partir de documents sur le site de l'Institut de Physique du Globe (IPG) : : ipgp.jussieu.fr et d'une image SPOT. - La faille de San Andréa en Californie - L'Islande - L'exploitation d'une banque de données GPS est proposée sur le site de l'académie de Lyon   Résumé sur les techniques de la géodésie spatiale : en préparation   Surveillance des volcans : en préparation   Utilisation du GPS lors d'une sortie de terrain C'est une façon concrète d'en comprendre le principe. On peut proposer aux élèves diverses activités : préparer l'itinéraire rechercher sur la carte géologique un affleurement intéressant ou un gite fossilifère et le retrouver sur le terrain. repérer sur le terrain un site et en conserver les coordonnées géographiques. Initier les élèves à l'utilisation d'un GPS : en préparation Exemples d'utilisation d'un GPS en sortie géologique : en préparation

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