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NAD83(SCRS) version 7

NAD83(SCRS) version 7

Les Levés géodésiques du Canada (LGC) diffusent une nouvelle version du NAD83(SCRS) basée sur une transformation à partir de la plus récente version de l’ITRF2014, soit la réalisation actuelle du Cadre international de référence terrestre (ITRF). Cette nouvelle version apporte des améliorations quant à l’exactitude du NAD83(SCRS) et maintient son lien avec l’ITRF. La transformation est dérivée d’une procédure convenue avec le National Geodetic Survey des États-Unis (NGS) en ajoutant la transformation incrémentielle ITRF2008-ITRF2014, adoptée par le Service international de la rotation terrestre et des cadres de référence (IERS), à la transformation version 6 de l’ITRF2008-NAD83(SCRS) adoptée antérieurement. Cette transformation a été mise en place pour les outils SCRS-PPP, TRX et GPS-H des LGC puisque le Service international GNSS a adopté l’ITRF2014 (aussi appelé IGS14) au sein de leurs opérations.

Cette nouvelle mise à jour du NAD83(SCRS) version 7 est compatible avec toutes les versions précédentes et utilise la même époque de référence (2010) que le NAD83(SCSR) version 6. Elle fournit une plus exacte réalisation du NAD83(SCRS) pour les coordonnées et les vélocités des stations du SCCA et du RBC, notamment grâce à :

  • six années de plus d’observations aux stations déjà dans le NAD83(SCRS) version 6;
  • de nouvelles stations qui comblent les lacunes au niveau de la couverture, plus particulièrement dans les régions éloignées et au nord;
  • le retraitement de toutes les données GNSS avec les modèles les plus récents (p.ex. des mises à jour des calibrations d’antennes, des modèles terrestres et ionosphériques, etc.);
  • le traitement des tremblements de terre et d’autres perturbations de vélocité de passage.

Les différences de coordonnées avec le NAD83(SCRS) version 6 à l’époque 2010.0 sont généralement moins de 1 cm alors que les différences de vélocité sont de 0,5 à 1 mm par année. Les différences entre les versions du NAD83(SCRS) sont principalement attribuées aux effets des tremblements de terre, la quantité de données utilisées, les changements quant à l’ajustement de la méthodologie, ainsi que les changements dans la nouvelle réalisation de l’ITRF.

Grille de vélocité version 7 du NAD83(SCRS) – NAD83v70VG

En plus de la nouvelle réalisation du NAD83(SCRS), les LGC diffusent une nouvelle grille de vélocité qui prend en compte les mouvements de la croûte terrestre de façon tridimensionnelle. Cette nouvelle grille a été mise en place pour les outils SCRS-PPP et TRX pour les transformations d’époques, et rendue disponible à des fins scientifiques comme par exemple l’estimation de la montée relative du niveau de la mer.

Pourquoi est-ce que la grille de vélocité a été mise à jour?

Cette nouvelle grille de vélocité comprend la version améliorée du champ de vélocité NAD83(SCRS) version 7, et inclut les données GNSS continues et de haute précision des campagnes au Canada, au Groenland et des régions environnantes des États-Unis, ainsi que des nouvelles techniques de traitement et de modélisation des données. Ces derniers contribuent à une meilleure représentation du mouvement de la croûte terrestre. Les améliorations du NAD83v60VG proviennent plus spécifiquement :

  • d’un champ de vélocité amélioré (voir les renseignements ci-dessus sur le NAD83(SCRS) version 7);
  • de nouvelles méthodes d’interpolation des données;
  • de l’incorporation de modèles élastiques et d’ajustement isostatique glacial pour la composante verticale, et ce afin de compléter l’interpolation de données pour les régions avec des observations espacées;
  • de l’extension de la grille de 1 degrés à l’ouest et de 10 degrés à l’est;
  • d’un modèle d’estimations d’incertitudes (voir les figures 1a, 1b et 1c).
Figure 1a Incertitude du NAD83v70VG au nord
Figure 1a Incertitude du NAD83v70VG au nord
Figure 1b Incertitude du NAD83v70VG à l’est
Figure 1b Incertitude du NAD83v70VG à l’est
Figure 1c Incertitude verticale du NAD83v70VG
Figure 1c Incertitude verticale du NAD83v70VG

Quel sera l’impact pour les utilisateurs?

  • Une propagation de plus grande exactitude des coordonnées entre les époques.
  • Les résultats de la propagation de coordonnées à d’autres époques varieront en fonction des différentes grilles de vélocité. L’ordre de grandeur de la différence entre les grilles varie selon la région. Cela affectera principalement les utilisateurs qui propagent sur de longues périodes (p.ex. revenant à des époques de référence comme 2002.0 ou 1997.0).
    • L’application bureautique TRX fournit aux utilisateurs un choix quant au modèle à utiliser;
    • Les figures 2a, 2b et 2c montrent la différence entre les grilles de vélocité version 7 et version 6.
  • Les vélocités observées peuvent différer de celles prédites à partir de la grille de vélocité, plus particulièrement lorsqu’il y a des anomalies locales de mouvement comme la déformation post-sismique ou lorsque la densité des stations GNSS est moindre.
Figure 2a Différence entre les grilles de vélocité version 7 et version 6 au nord
Figure 2a Différence entre les grilles de vélocité version 7 et version 6 au nord
Figure 2b Différence entre les grilles de vélocité version 7 et version 6 à l’est
Figure 2b Différence entre les grilles de vélocité version 7 et version 6 à l’est
Figure 2c Différence verticale entre les grilles de vélocité version 7 et version 6
Figure 2c Différence verticale entre les grilles de vélocité version 7 et version 6

Télécharger la grille de vélocité NAD83(SCRS) v7 - NAD83v70VG

Transformation des altitudes version 2.0 (HTv2.0), Époques 2002.0 et 2010.0

Avec la publication de la grille de vélocité version 7 du NAD83(SCRS), les LGC ont rendu disponibles des versions du modèle du géoïde hybride HTv2.0 pour les époques de référence 2002.0 et 2010.0. HTv2.0 est un modèle du géoïde hybride qui permet une transformation directe entre les altitudes ellipsoïdales dans le cadre de référence NAD83(SCRS) à des altitudes orthométriques compatibles avec le Système canadien de référence altimétrique de 1928 (CGVD28). HTv2.0 est basé sur le modèle gravimétrique canadien du géoïde CGG2000 et inclut 1926 contraintes GPS aux repères où les altitudes ellipsoïdales sont dans le NAD83(SCRS) à l’époque 1997.0.

Pourquoi les nouveaux modèles HTv2.0 sont requis pour les époques 2002.0 et 2010.0?

La majorité des provinces et territoires du Canada ont mis à jour leur époque de référence adoptée du NAD83(SCRS) de 1997.0 à soit 2002.0 ou 2010.0 pour leurs coordonnées : latitude, longitude, altitude ellipsoïdale (h) et altitude orthométrique (H). Ces nouvelles époques de référence, qui ont une différence de soit 5 ou 13 ans par rapport à l’époque de référence précédente (1997.0), peuvent représenter des différences d’altitude allant de seulement quelques millimètres pour certaines régions à des dizaines de centimètres pour d’autres régions (voir la figure 3 pour la carte des vélocités verticales au Canada). Ainsi, l’utilisation de l’HTv2.0 avec des altitudes ellipsoïdales à l’époque 2010.0 permet de calculer des altitudes dans le CGVD28 qui sont significativement différentes des valeurs publiées pour certaines régions. Cela s’explique du fait que les altitudes publiées dans le CGVD28 sont statiques (sans époques) alors que lorsque publiées dans le NAD83(SCRS), les altitudes ellipsoïdales sont dynamiques (varient avec le mouvement vertical du terrain).

Figure 3 Vélocité verticale pour NAD83(CSRS) version 7
Figure 3 Vélocité verticale pour NAD83(CSRS) version 7

Bien que les LGC ont officiellement remplacé le CGVD28 avec le CGVD2013 en Novembre 2013 et que les agences géodésiques provinciales ont adopté le nouveau système altimétrique, il existe encore un besoin de fournir une transformation des altitudes aux époques 2002.0 et 2010.0 afin de faciliter la transition vers le CGVD2013 pour les utilisateurs.

Comment est-ce que les utilisateurs peuvent accéder au CGVD28 avec des altitudes ellipsoïdales ou dans le CGVD2013 pour les époques 2002.0 et 2010.0?

  • L’outil GPS-H des LGC inclut maintenant des modèles HTv2.0 pour chacune des époques adoptées du NAD83(SCRS), soit 1997.0, 2002.0, 2010.0. Les noms des fichiers sont les suivants (où v70 représente la grille de vélocité utilisée) :
    • HT2_1997.byn (renommé après HT2_0.byn);
    • HT2_2002v70.byn;
    • HT2_2010v70.byn.
  • GPS-H inclut aussi une grille de conversion pour transformer entre le CGVD28 et le CGVD2013 à chacune des époques adoptées du CGVD2013. Les noms des fichiers sont les suivants :
    • HT2_1997_CGG2013a.byn (renommé après HT2_0_CGG2013a.byn);
    • HT2_2002v70_CGG2013a.byn;
    • HT2_2010v70_CGG2013a.byn.
  • Les versions des modèles HTv2.0 (pour les époques 1997.0, 2002.0, 2010.0) peuvent être téléchargées à partir de la page des Modèles du géoïde des LGC.
  • L’application bureautique de GPS-H vient maintenant avec les modèles du géoïde hybride HTv2.0 pour les époques adoptées ainsi que pour les grilles de conversion du CGVD28 et CGVD2013.
  • Les utilisateurs du SCRS-PPP qui ont demandé des altitudes dans le CGVD28 auront automatiquement la grille de vélocité version 7 du NAD83(SCRS) appliquée à leurs altitudes ellipsoïdales si elles ne sont pas déjà à l’époque 1997.0.;

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