L'utilisation émergente du système mondial de navigation par satellite (GNSS) permet de mesurer en continu les faibles changements d'élévation de la surface de la Terre. Une étude de l'Université de Bonn montre maintenant que la qualité de ces mesures peut s'être améliorée de manière significative pendant la pandémie, au moins dans certaines gares. Les résultats montrent quels facteurs devraient être pris en compte à l'avenir lors de l'installation d'antennes GPS. Des données géodésiques plus précises sont importantes pour évaluer les risques d'inondation et pour améliorer les systèmes d'alerte précoce aux tremblements de terre. Le journal Lettres de recherche géophysique rapporte maintenant à ce sujet.

Un certain nombre de pays sont entrés en hibernation tardive politiquement décrété au début de la pandémie de Covid-19. Beaucoup de personnes touchées par le confinement ont subi des conséquences économiques et sociales négatives. Géodésie, une branche des sciences de la Terre pour étudier le champ de gravité de la Terre et sa forme, d'autre part, a bénéficié de la réduction drastique de l'activité humaine. C'est du moins ce que l'étude publiée dans Lettres de recherche géophysique spectacles. L'étude, qui a été réalisée par des géodésiens de l'Université de Bonn, a étudié l'emplacement d'une antenne GNSS précise à Boston (Massachusetts) à titre d'exemple.

Les récepteurs GNSS peuvent déterminer leurs positions avec une précision de quelques mm. Ils le font en utilisant les satellites GPS américains et leurs homologues russes, GLONASS. Depuis quelques années maintenant, il a également été possible de mesurer la distance entre l'antenne et la surface du sol à l'aide d'une nouvelle méthode. "Cela a récemment permis à notre groupe de recherche de mesurer les changements d'altitude dans les couches les plus élevées du sol, sans installer de matériel supplémentaire, " explique le Dr Makan Karegar de l'Institut de géodésie et de géoinformation de l'Université de Bonn. Chercheurs, par exemple, peut mesurer la propagation ondulatoire d'un tremblement de terre et la montée ou la descente d'une zone côtière.

La méthode de mesure est basée sur le fait que l'antenne ne capte pas seulement le signal satellite direct. Une partie du signal est réfléchie par l'environnement et les objets proches et atteint l'antenne GNSS avec quelques retards. Cette partie réfléchie parcourt donc un trajet plus long jusqu'à l'antenne. Lorsqu'il est superposé au signal reçu directement, il forme certains modèles appelés interférences. Le peut être utilisé pour calculer la distance entre l'antenne et la surface du sol qui peut changer avec le temps. Pour calculer le risque d'inondation dans les zones côtières de faible altitude, il est important de connaître précisément ce changement – ​​et donc l'affaissement de la surface de la Terre.

Cette méthode fonctionne bien si le terrain environnant est plat, comme la surface d'un miroir. "Mais de nombreux récepteurs GNSS sont montés sur des bâtiments en ville ou dans des zones industrielles, " explique le Prof. Dr. Jürgen Kusche. " Et ils sont souvent entourés de grands parkings, comme c'est le cas avec l'antenne que nous avons étudiée à Boston. "

Les voitures dérangent

Dans leur analyse, les chercheurs ont pu montrer que les voitures en stationnement réduisent considérablement la qualité des données d'altitude :les véhicules en stationnement diffusent le signal satellite et le font réfléchir plusieurs fois avant qu'il n'atteigne l'antenne, comme un miroir fêlé. Cela réduit non seulement l'intensité du signal, mais aussi les informations qui peuvent en être extraites :C'est "bruyant". En outre, parce que le « modèle » des voitures en stationnement change de jour en jour, ces données ne peuvent pas être facilement corrigées.

« Avant la pandémie, les mesures de la hauteur de l'antenne avaient une précision moyenne d'environ quatre centimètres en raison du niveau de bruit plus élevé, " dit Karegar. " Pendant le confinement, cependant, il n'y avait presque pas de véhicules garés à proximité de l'antenne; cela a amélioré la précision à environ deux centimètres. » Un saut décisif :plus les valeurs sont fiables, plus les fluctuations d'altitude qui peuvent être détectées dans les couches supérieures du sol sont faibles.

Autrefois, Les stations GNSS ont été installées de préférence dans des régions peu peuplées, mais cela a changé ces dernières années. "Des capteurs GNSS précis sont souvent installés dans les zones urbaines pour prendre en charge les services de positionnement pour les applications d'ingénierie et de topographie, et éventuellement pour des applications scientifiques telles que les études de déformation et l'évaluation des risques naturels, ", dit Karegar. "Notre étude recommande d'essayer d'éviter l'installation de capteurs GNNS à côté des parkings."