Repère de référence terrestre, Géodésie spatiale, Sites de co-Localisation, Déplacements apériodiques, Contraintes de co-Mouvement

Depuis les premières versions du repère international de référence terrestre (ITRF), l'évolution temporelle des positions des stations de référence est décrite par des modèles linéaires par morceaux. Ces modèles ont été augmentés, dans l'ITRF2014, par des fonctions exponentielles et logarithmiques pour tenir compte des déplacements post-sismiques. Bien que l'ITRF2020 tienne en outre compte des déformations saisonnières au moyen de sinusoïdes annuelles et semi-annuelles, une partie des déformations de la surface terrestre, telle que les déformations dues à la surcharge hydrologique interannuelle ou à la surcharge atmosphérique haute fréquence, n'est pas prise en compte par ces fonctions déterministes. Un repère de référence terrestre sous forme de série temporelle pourrait permettre de prendre en compte de tels déplacements apériodiques. Il faudrait pour cela, pouvoir amener dans un repère commun les mouvements apériodiques des stations des différentes techniques de géodésie spatiale au moyen de contraintes de co-mouvement appliquées au niveau des sites de co-localisation de l'ITRF. Cependant, sachant que la présence de mouvements apériodiques communs entre les stations co-localisées des différentes techniques n'a pas encore été mise en évidence à l'échelle mondiale, la pertinence de telles contraintes, et donc d'un repère de référence terrestre sous forme de série temporelle, est discutable. Le but de cette étude est de comparer les séries temporelles de positions des stations co-localisées de l'ITRF afin d'observer si des mouvements apériodiques communs peuvent ou non être détectés. Elle a été menée sur les séries temporelles de positions de stations fournies par les services des quatre techniques de géodésie spatiale pour le calcul de l'ITRF2014. Des traitements préliminaires ont été nécessaires pour obtenir des séries temporelles comparables et permettre l'observation d'éventuels mouvements apériodiques communs. Dans un premier temps, les solutions des quatre techniques ont été mises en référence dans un repère commun en prenant soin de limiter les effets de réseau spécifiques aux techniques. Puis, dans un deuxième temps, les séries temporelles de positions de stations ainsi obtenues ont été corrigées de leurs composantes linéaires, post-sismiques et périodiques. Pour cela, une analyse spectrale a été menée afin d'identifier et de modéliser les signaux saisonniers et les erreurs périodiques spécifiques aux techniques. La comparaison des séries temporelles de positions résiduelles met en évidence de modestes signaux apériodiques communs aux différentes techniques, principalement sur la composante verticale. Cependant, les erreurs propres à chaque technique semblent expliquer la majorité des variations apériodiques observées par les différentes techniques. Les conséquences sur la mise en place d'un repère de référence terrestre sous forme de série temporelle sont discutées à la lumière de ce résultat et des pistes de réflexion sont proposées pour avancer vers un tel repère.