Nous utilisons des cookies pour vous garantir la meilleure expérience sur notre site. Si vous continuez à utiliser ce dernier, nous considèrerons que vous acceptez l'utilisation des cookies. J'ai compris ! ou En savoir plus !.
banniere

Le portail francophone de la géomatique


Toujours pas inscrit ? Mot de passe oublié ?
Nom d'utilisateur    Mot de passe              Toujours pas inscrit ?   Mot de passe oublié ?

#1 Thu 01 October 2020 10:52

ODJAC33
Membre
Date d'inscription: 6 Aug 2017
Messages: 193

GPS : Précision verticale versus précision horizontale

Bonjour à tous,
J'ai cru comprendre que la précision verticale d'un GPS était moins bonne que la précision horizontale du fait que l’erreur systématique causée par les conditions atmosphériques ne pouvait pas se compenser.
Quelqu'un peut-il me le confirmer et m'en dire un peu plus pour que je comprenne bien ce phénomène.
Merci d'avance.

Hors ligne

 

#2 Thu 01 October 2020 11:27

Pascal Boulerie
Membre
Lieu: France
Date d'inscription: 12 Sep 2005
Messages: 2336
Site web

Re: GPS : Précision verticale versus précision horizontale

Bonjour Olivier,

J'ai tapé :
précision verticale GPS
dans la page https://georezo.net/forum/search.php

Je pense qu'une explication est donnée là :
https://georezo.net/forum/viewtopic.php … 06#p189206

ou là, pour GNSS :
https://georezo.net/forum/viewtopic.php … 35#p314835


« L'État est désormais quasi déliquescent. » (José Cohen-Aknine, ingénieur X-Ponts, IGPEF, dans Déliquescence et renaissance de l'État.)

Hors ligne

 

#3 Thu 01 October 2020 14:06

ODJAC33
Membre
Date d'inscription: 6 Aug 2017
Messages: 193

Re: GPS : Précision verticale versus précision horizontale

Merci Pascal pour ces 2 liens qui m'apportent des explications claires.
Je reste ouvert à toutes éventuelles informations complémentaires.

Hors ligne

 

#4 Thu 01 October 2020 15:10

Yves Egels
Membre
Lieu: Paris
Date d'inscription: 29 Sep 2011
Messages: 168

Re: GPS : Précision verticale versus précision horizontale

Une raison toute bête à la différence de précision plani/alti du GPS : en plani, il y a des satellites dans toutes les directions (presque, en fait il y en a moins au Nord en raison de l'inclinaison des plans d'orbite). Par contre, en alti, ils sont tous vers le haut, ceux qui seraient vers le bas sont cachés!
En conséquence, le coefficient de précision DOP (dilution of precision), qui correspond intuitivement à la surface de la constellation des satellites, est moins bon en alti qu'en plani, et les erreurs systématiques sont moins efficacement maitrisées en alti qu'en plani. Pour une explication plus technique du GDOP voir https://fr.wikipedia.org/wiki/Geometric … _precision ou mieux (mais nettement plus rigoureux) http://cours-fad-public.ensg.eu/pluginf … 1/gnss.pdf

Dernière modification par Yves Egels (Thu 01 October 2020 15:11)


Ingénieur géographe
École nationale des sciences géographiques
Société française de photogrammétrie et télédétection

Hors ligne

 

#5 Sun 04 October 2020 10:18

ODJAC33
Membre
Date d'inscription: 6 Aug 2017
Messages: 193

Re: GPS : Précision verticale versus précision horizontale

Merci beaucoup M. Egels pour cette explication très claire.
J'ai cependant encore un tout petit problème de compréhension sur un point.
Lorsque vous dites : "en alti, ils sont tous vers le haut, ceux qui seraient vers le bas sont cachés", cela signifie-t'il donc que la composante altimétrique d'un point n'est mesurée que par des satellites qui sont dans un plan vertical à celui-ci?

Hors ligne

 

#6 Sun 04 October 2020 21:05

Yves Egels
Membre
Lieu: Paris
Date d'inscription: 29 Sep 2011
Messages: 168

Re: GPS : Précision verticale versus précision horizontale

non, mais évidemment avec ceux qui sont au dessus de l'horizon (sur 180°) alors qu'en plani, il y en a dans touts les directions (360°)


Ingénieur géographe
École nationale des sciences géographiques
Société française de photogrammétrie et télédétection

Hors ligne

 

#7 Mon 05 October 2020 11:51

Pascal Boulerie
Membre
Lieu: France
Date d'inscription: 12 Sep 2005
Messages: 2336
Site web

Re: GPS : Précision verticale versus précision horizontale

Dit autrement : les ondes radio des signaux ne se propagent pas à travers le sol (les montagnes, la Terre). Il faut avoir une vue dégagée sans obstacles.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Propagati … ndes_radio
https://fr.wikipedia.org/wiki/Onde_radio


« L'État est désormais quasi déliquescent. » (José Cohen-Aknine, ingénieur X-Ponts, IGPEF, dans Déliquescence et renaissance de l'État.)

Hors ligne

 

#8 Mon 05 October 2020 15:22

ODJAC33
Membre
Date d'inscription: 6 Aug 2017
Messages: 193

Re: GPS : Précision verticale versus précision horizontale

Merci à vous deux pour les explications.

J'avais bien évidemment compris que les ondes des satellites GPS et autres capteurs (même hyper-spectraux) ne se propageaient pas à travers le sol vu leur longueur d'onde (et l'épaisseur à traverser ...).
Je le sais depuis longtemps.

Avouez tout de même qu'il n'est pas si évident que cela de comprendre (schéma mental) que les satellites exploitables pour une mesure planimétrique se trouvent dans toutes les directions (360°) même s'il sont à 20200 kms de hauteur et sur une orbite nettement plus inclinée que les satellites imageurs à orbite basse (55° par rapport au plan de l'équateur).
N'y a t'il pas des positions où le satellite ne peut pas "voir" certains points de la surface de la Terre compte tenu des paramètres orbitaux des satellites GPS et de la courbure et de la dimension de l'ellipsoïde? (j'ai fait un schéma à l'échelle (à peu près ..) qui semble le prouver ...)

Hors ligne

 

#9 Mon 05 October 2020 15:56

Yves Egels
Membre
Lieu: Paris
Date d'inscription: 29 Sep 2011
Messages: 168

Re: GPS : Précision verticale versus précision horizontale

Ce qui importe, ce n'est pas qu'un satellite voie un point, mais qu'un point voie au moins 4 satellites... Le choix des plans orbitaux est fait en fonction de ce but, et même dans le but d'obtenir une précision minimum partout. Les spécifications du GPS (militaire américain) assurent bien entendu qu'on aura une bonne précision dans l'arctique soviétique, à Mourmansk ou en Nouvelle Zemble par exemple...
Par contre, quand on remonte vers le nord, les satellites montent de moins en moins haut, et la précision alti se dégrade par effet géométrique, comme indiqué précédemment. J'en ai fait personnellement l'expérience au Pole Nord, il n'y a aucun satellite dans un cercle de 35° autour du zénith, et les altitudes calculées sont assez aléatoires (facile à contrôler : sur la banquise, l'altitude est toujours autour de 30cm, celle de la glace au dessus de l'océan). Et ce n'est pas un hasard si les satellites GLONASS sont inclinés à 65°!


Ingénieur géographe
École nationale des sciences géographiques
Société française de photogrammétrie et télédétection

Hors ligne

 

#10 Mon 05 October 2020 16:00

Pascal Boulerie
Membre
Lieu: France
Date d'inscription: 12 Sep 2005
Messages: 2336
Site web

Re: GPS : Précision verticale versus précision horizontale

Le schéma ne passe pas sur la version forum https://georezo.net/forum/viewtopic.php … 68#p335868

Au delà du beau schéma théorique https://fr.wikipedia.org/wiki/Constella … ionGPS.gif
d'après la question-réponse suivante, les constellations de satellites semblent avoir des trous * dans les zones polaires près des deux pôles nord et sud :
https://www.quora.com/Does-GPS-work-at-the-North-Pole

* ou plutôt : faiblesses. (la question Quora a reçu 3 réponses, toutes 3 intéressantes)

Dernière modification par Pascal Boulerie (Mon 05 October 2020 16:03)


« L'État est désormais quasi déliquescent. » (José Cohen-Aknine, ingénieur X-Ponts, IGPEF, dans Déliquescence et renaissance de l'État.)

Hors ligne

 

#11 Mon 05 October 2020 17:52

ODJAC33
Membre
Date d'inscription: 6 Aug 2017
Messages: 193

Re: GPS : Précision verticale versus précision horizontale

OK ça se précise, merci!
Je vois que la constellation Glonass est heureusement 1000 kms plus bas que celle du GPS (sinon il y aurait une probabilité de collisions peut-être pas si nulle que ça avec la constellation GPS moins inclinée de 10°).
Du coup je comprends que Glonass est plus précis aux latitudes très septentrionales que GPS ... et du coup les russes vont pouvoir assurer une bonne précision sur la base aérienne américaine de Thulé  ...
Quels types de mesures aviez-vous faites au pôle Nord?

Hors ligne

 

#12 Mon 05 October 2020 19:00

Yves Egels
Membre
Lieu: Paris
Date d'inscription: 29 Sep 2011
Messages: 168

Re: GPS : Précision verticale versus précision horizontale

J'ai fait partie en 2007 d'une mission préparatoire à l'année polaire internationale de 2008, avec Jean-Louis Etienne sur la base temporaire Russe de Barneo. Le but était d'étalonner un capteur aérien mesurant l'épaisseur de la glace, je devais faire un modèle 3D très précis d'un bloc de banquise d'environ un hectare. Pour la partie aérienne, scanner laser appuyé sur un réseau topo, prévu en GPS différentiel. Mais il s'est avéré que la dérive de la glace (entre 1 et 2 nœuds) ne permettait pas de fixer les ambiguïtés. Retour au bon vieux tachéo... De même, les performances du scanner (que le fabricant pensait ne pas pouvoir fonctionner au dessous de 5°, je lui ai envoyé une photo avec -24!) était très limitées par les conditions météo, entre brume et neige filant au sol par le vent. Tout ça sur un bloc de glace se fragmentant au fil des chocs avec les blocs voisins, avec une pulka portant le matériel plus un groupe électrogène (les batterie ne font pas long feu dans ces conditions) tirée par l'opérateur (moi!) à ski. Excellents souvenirs...
Pour la face immergée, on avait un rover (mini robot sous-marin alimenté par un cordon ombilical) équipé d'un sondeur (à l'envers, vers le haut) localisé par interférométrie acoustique à partir d'une balise immergée rattachée au système de coordonnées de surface.
Tout cela pour pas grand résultat, car le sondeur que nous devions étalonner n'a pas enregistré ses données, cable éthernet défaillant (cassé par le gel et les vibrations de l'hélicoptère).
Je ne suis pas allé à 89°59'59", mais "seulement" à 89°51' (la mission était prévue à 89°, mais la dérive nous a rapidement approché du pole). J'ai donc vu la polaire au sud.

Dernière modification par Yves Egels (Mon 05 October 2020 19:03)


Ingénieur géographe
École nationale des sciences géographiques
Société française de photogrammétrie et télédétection

Hors ligne

 

#13 Tue 06 October 2020 13:55

ODJAC33
Membre
Date d'inscription: 6 Aug 2017
Messages: 193

Re: GPS : Précision verticale versus précision horizontale

Merci de votre retour sur cette expérience passionnante et enrichissante!!

Je comprends bien que les conditions climatiques extrêmes combinées à la dérive de la banquise vous ont poussé à utiliser un tachéomètre pour modéliser la partie émergée.
Cette technique vous a t'elle permis tout de même de faire une modélisation suffisamment précise? Car je suppose qu'il a fallu mettre des cibles un peu partout sur le bloc pour bien densifier le modèle.
Sinon le scanner laser aérien aurait-il vraiment fourni des résultats exploitables? Car j'ai cru comprendre que la réflexion des pulses Lidar sur la glace posait des problèmes (surtout à l'époque, en 2007, peut-être que maintenant ça s'est amélioré).
De nouvelles missions ont-elles eu lieu pour compléter ce travail? Les conditions doivent être de plus en plus dures car je suppose que ce phénomène de dérive doit s'accentuer d'année en année... (il était déjà très fort en 1986 lorsque Jean-Louis Etienne a rejoint le pôle Nord en solitaire en tirant sa pulka ("Le marcheur du pôle" passionnant récit)).

Si vous avez pu voir l'étoile polaire (au Sud effectivement à une telle latitude), je suppose que vous étiez là-bas vers le mois d'avril? (plus tard il aurait tout le temps fait jour ...). Quant à la boussole (si vous en aviez une), si je ne me trompe pas, elle devait vous indiquer une direction Sud / Sud-Ouest (position du pôle Nord magnétique par rapport au pôle Nord géographique en 2007).

Et au niveau logistique? Cette base "temporaire" est équipée par les russes quelques mois chaque année?

Désolé pour cette pluie de questions, mais c'est vraiment rare ce genre d'expérience que vous avez vécue!

Hors ligne

 

#14 Tue 06 October 2020 17:19

Yves Egels
Membre
Lieu: Paris
Date d'inscription: 29 Sep 2011
Messages: 168

Re: GPS : Précision verticale versus précision horizontale

Ça n'est plus un forum, ça devient un roman... Les modérateurs vont finir par me blacklister!
Le tachéomètre a servi à faire des points de calage des scans laser, et pas à modéliser la banquise. A l'époque, les scanners terrestres (Mensi dans ce cas) étaient assez lents, et les calmes météos aléatoires. Je faisais donc le réseau micro-géodésique au taché en centrage forcé sur pieds fixes (il suffit d'arroser, le pied gèle, c'est fixé) pendant que le scanner tournait ailleurs. Pas de risque qu'on me vole le matériel, j'étais tous seul! Les points de calage étaient boules de piscine de 5cm, plantées sur des baguettes de bambou au milieu d'un sac poubelle noir. les sacs poubelle servent à tout, au pole, par exemple à baliser la piste d'atterrissage de l'avion (Antonov 74). Quant aux baguette de bambou, munies d'un petit drapeau, elles servent de repère pour retrouver le camp de base dans le mauvais temps, la visibilité pouvant tomber à zéro en quelques minutes (vital!).
En faisant la topo de cette manière, je me suis vite rendu compte que tout espoir de précision (J-L Etienne m'avait demandé le centimètre) était totalement vain. Au début de chaque séance de mesure, les embases étaient complètement débullées, la glace, composée de blocs broyés et ressoudés les uns aux autres, n'est absolument pas rigide. Et un matin (il n'y a pas de matin mais on fait comme si), mon glaçon était séparé en deux morceaux par une fracture de 30cm de large. Attention de ne pas tomber à l'eau, il y a 4000m de fond! Donc on fait au mieux.
Quant au laser aérien, envoyer un avion équipé au pôle, ce n'était pas dans les moyens de la mission (la piste la plus proche est à Longyearbean, 78° de laltitude, environ 1300km). L'Antonov 74 n'est pas équipé pour ce genre de mission. Et en 2007, les drones n'étaient pas ce qu'ils sont maintenant, et surtout il n'y avait pas de lidar adaptable.
Concernant la polaire, au pole, il fait jour d'équinoxe à équinoxe, le soleil est à hauteur constante (11° quand j'y étais). La mission avait effectivement lieu en Avril, avant il fait nuit, après, la glace se fragmente et il devient impossible d'atterrir en avion. Mais la polaire est visible au taché de jour, car la luminosité est assez faible. Par contre, comme elle est au zénith, pas facile de viser!
La boussole : je n'en avais pas pris, elle indique la direction du canada, où je n'avais pas l'intention d'aller. Et comme les lignes de champ sont quasi-verticales, l'aiguille touche le cadran. Pas pratique. Plein de trucs ne sont pas pratiques : par exemple, j'avais pris deux tachés (le SAV est loin du pôle, et il n'y a pas de téléphone). l'un d'eux, tout moderne, m'avait été prêtè par l'importateur moyennant photos publicitaires. Il était équipé d'un superbe écran tactile couleur, placé juste devant mon nez. Au bout de 10 secondes, illisible couvert de glace (comme mes lunettes avec le masque Covid), quand on essaie de nettoyer avec les gants, ça clique partout... inutilisable!
Logistique :
Pour le matériel : il faut tout prévoir, en double, éventuellement en triple pour l'indispensable (batteries par exemple). Tout tester avant le départ, et retester au Spitzberg, où on peut encore avoir un peu de logistique. Et bien connaitre son métier pour pouvoir improviser en cas de problème. J'avais même prévu une séances de tests du scanner dans l'entrepôt frigorifique d'un distributeur de produits surgelés, mais il est sorti trop tard de maintenance constructeur.
Campement Russe (et rustique!). http://campbarneo.com/ L'eau froide est payante (1€ le quart de litre), mais l'eau chaude du samovar est gratuite. Il suffit de laisser refroidir! On peut (doit) tenir deux semaines sans se laver. Ambiance rude, mais inoubliable. C'est pas tous les jours qu'on travaille avec Jean-Louis Etienne (voir JLE,  30 ans d'expéditions, p333). Découragement quand le temps ne permet pas de sortir pendant un semaine, quand la piste se fend en deux, que le bulldozer qui doit refaire la piste coule, que le pilote du retour fait sortir tous les bagages (et le matériel) sur la piste pour décoller son biréacteur sur 300m, en disant "on verra si on peut revenir les rechercher". Mais le plaisir d'être seul dans cette immensité blanche, de voir le relevé se construire petit à petit. Et dire que dans quelques années, tout cela n'existera plus, il n'y aura plus que de l'eau (et pas mal de forages pétroliers)


Ingénieur géographe
École nationale des sciences géographiques
Société française de photogrammétrie et télédétection

Hors ligne

 

#15 Tue 06 October 2020 19:31

jmarsac
Membre
Lieu: NICE
Date d'inscription: 26 Oct 2005
Messages: 359
Site web

Re: GPS : Précision verticale versus précision horizontale

Expérience passionnante !


Jean-Marie
Azimut

Hors ligne

 

#16 Wed 07 October 2020 10:14

ODJAC33
Membre
Date d'inscription: 6 Aug 2017
Messages: 193

Re: GPS : Précision verticale versus précision horizontale

Oui, merci pour ce récit tout à fait passionnant et inédit!
Je suis un grand fan de déserts. Celui-ci, tout blanc et glacé, doit être assez fascinant et je comprends que certaines personnes comme Jean-Louis Etienne ou Paul-Emile Victor (et bien d'autres ...) aient consacré une bonne partie de leur vie à l'exploration polaire.

Hors ligne

 

Pied de page des forums

Powered by FluxBB

Partagez  |