Les mouvements de l'ecorce terrestre et leur observation geodesique

Conclusion Les exemples cités dans cet article et étudiés en Tchécoslovaquie montrent que sur la terre entière, se produisent des mouvements de l'écorce terrestre, horizontaux et verticaux, positifs et négatifs. En même temps on peut constater que ce sont les régions de tectonique jeune qui subissent ces mouvements et qu'ils s'y manifestent beaucoup plus intensivement (système slovaco—carpathien) que sur les masses de continent plus stables de l'écorce terrestre (Bohême et Moravie—Massif de Bohême) et que dans les régions séismiquement actives (bassin de Komarno en Slovaquie du Sud) leur direction peut changer. On peut supposer que ces mouvements provoquent certaines tensions dans les roches de l'écorce terrestre. Si une réserve suffisante d'énergie potentielle s'accumule en forme de tensions élastiques, il suffit d'une impulsion insignifiante (par ex. des dérangements aux lieux, fatigués tectoniquement, une altération du milieu minier par l'exploitation, etc..) pour transformer l'énergie potentielle accumulée en énergie cinétique. Ensuite se produisent des pressions des roches, des secousses et des dérangements différents de la structure des roches et par suite des mouvements secondaires. A. PELNAR conclut également que les secousses dans les mines de Pribram en Bohême peuvent être causées par des mouvements verticaux petits, mais bien impétueux des massifs, montagneux, moyennant quoi une énergie considérable se libère par un, écrasement des établissements miniers. Comme les mouvements mentionnés sont fonction du temps, les changements de tension et les déformations dans les roches et leurs conséquences se présentent comme une fonction du temps. L'importance des études de l'écorce terrestre est immense non seulement au point de vue scientifique (géologie, géodésie, géophysique), mais aussi au point de vue pratique (géologie d'ingénieur, industrie minière). L'étude détaillée des mouvements de l'écorce terrestre, de leurs causes, de l'énergétique, de l'action, de la connection et des conséquences de leurs marques permettra de résoudre un nombre de problèmes, parmi les autres même le problème des pressions et des couches montagneuses et aidera à résoudre maintes discussions à cet égard (voir par ex. la discussion entre le savant tchèque A. PELNAR et le spécialiste G. SPACKELLER sur la question de savoir si les secousses à Ostrava sont causées par les dernières manifestations du plissement varisque ou si elles sont provoquées par l'exploitation des mines ou toute autre cause inconnue. Les mouvements du groupe B joueront aussi un r?le important dans la solution de ces problèmes.     

Contribution au probleme de la compensation des reseaux de triangulation

Résumé Dans cette étude on expose une adaptation de la méthode des directions —pour la compensation d’un réseau de triangulation—aux possibilités de l’ordinateur électronique. On présente les formules par lesquelles on calcule les coefficients des inconnues dans les équations de condition (équations aux angles et équations aux c?tés) et on dresse leur matrice. Ensuite on traite de la formation de la matrice des coefficients des équations normales et son inversion, qui fournit les quantités corrélatives de Lagrange. Enfin, après avoir déterminé les corrections à apporter aux directions observées, on calcule l’erreur moyenne quadratique d’une observation isolée et l’erreur moyenne de chacune des directions compensées.

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Summary In this study, an adaptation to the computers’ possibilities, regarding the method of directions, is disclosed in order to realise the adjustment of triangulation nets. The computing formulae of the coefficients of the unknown quantities in the condition equations and the creation of their matrix are given herebelow. The treatment leading towards the construction of the matrix of normal equations and its inversion, that furnishes Lagrange’s quantities, follows. After the computation of the corrections applied on the observed directions, the mean error of a single observation and the mean error of every adjusted direction are determined. The study is executed in such a way that it can be included in only one programme for automatic computation.

     

Etude comparative des differents resultats obtenus en geodesie spatiale sur le reseau europeen

Conclusions Les différentes méthodes de géodésie spatiale utilisées sur le réseau européen ont prouvé la possibilité d'établir un réseau primaire à grandes milles, entre1500 et2000 kilomètres, avec une précision de3 à5 mètres sur les cordes, et d'environ0″5 sur l'orientation, et peut-être mieux. Le dépouillement complet de l'expérienceRCP 133 pourra confirmer ces chiffres et permettra de vérifier en particulier le facteur d'échelle trouvé. Les méthodes géométriques semblent les plus adaptées à ce travail, mais il serait nécessaire d'atteindre la précision ultime des Lasers:30 cm et d'utiliser les photographies d'écho Laser, l'expérience préliminaire réalisée par l'ONERA étant plus qu'encourageante à ce sujet. Les méthodes semi-dynamiques ont prouvé qu'avec un bon modèle de potentiel, on pourrait retrouver, même à l'échelle d'une portion de continent, la position du centre de gravité de la terre avec une précision d'environ20 mètres. Là encore, on peut espérer mieux: amélioration du modèle, choix de la période de traitement, utilisation d'autres satellites, utilisation de mesures photographiques (pour fixer l'orientation) et Laser. Le réseau constitué par les observations sur Pageos, avec pour échelle la distance San Fernando—Haute Provence, sera déjà une première réalisation de réseaux primaires. Mais il serait probablement souhaitable, à l'occasion du lancement de GEOS-C, d'établir un réseau optimisé et avec le maximum de précision.     

Campagne Diademe Resultats obtenus en geodesie semi-dynamique a l'aide de mesures Doppler

Conclusions Le traitement des mesures Doppler sur des périodes voisines de 1 jour permet, par correction différentielle utilisant un bon modèle théorique, de retrouver les coordonnées,X, Y des stations du triangle méditerranéen avec des dispersions respectives de50 mètres et15 mètres. Bien que la coordonnéeZ soit moins bien déterminée, dispersion pouvant atteindre200 mètres, on peut retrouver les dimensions du triangle. L'analyse spectrale de la matrice de covariance fait appara?tre comme la plus grande composante de l'ellipso?de d'erreur, la cote du centre de gravité au-dessus du plan équatorial. Ceci peut s'expliquer par un manque de diversité des passages (période courte), un réseau d'observation trop restreint et dans le même hémisphère (mauvaise détermination dui), des imperfections du modèle de perturbations (Harmoniques de résonances, frottement). L'élimination des paramètres internes et la résolution, sur les seuls déplacements significatifs, diminue la dispersion à une dizaine de mètres surX, Y etZ. Ces résultats ne constituent qu'une première étape d'un traitement systématique en cours, qui sera exposé au COSPAR 1969.     

Revision of the first order triangulation in the region disturbed by the Nankaido Earthquake of 1946

Zusammenfassung Nach dem Erdbeden von Nanka?do im Jahre 1946 hat man das Dreiecksnetz I. Ordnung in einem Gebiet von etwa 300 km Umkreis wiederbeobachtet, und zwar auf 47 Punkten insgeasamt 68 Winkel. Die letzte Triangulation fand in den Jahren 1885–96 statt.—Nach der Ausgleichung des Netzes wurden Punkverschiebungen bis zu 1,69 m festgestellt.

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Resumen Después del temblor de tierra de 1946, en Nanka?do, se ha vuelto a observar la red de triangulación de 1_H orden en un radio de 300 kilómetros aproximadamente. Los puntos de nuevo observados son 47 y los triángulos 68. La triangulaciín precedente se remontaba a los a?os 1885–96. Después de compensar la red, se han deducido los desplazamientos experimentados por los puntos sobre el terreno, que llegaron a ser de 1,69 metros.

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Résumé Après le tremblement de tèrre de 1946 à Nankaido, on a réobservé le réseau de triangulation de premier ordre dans un rayon de 300 km environ. Les points réobservés sont au nombre de 47, et les triangles en nombre de 68. La triangtlation précédente remontait aux années 1885–96. La compensation du réseau effectuée, on en a déduit les déplacements subis par les points sur le terrain, qui importent jusqu’à 1,69 m.

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Sommario Dopo il terremoto di Nankaido del 1946, è stata riosservata la rete di prim’ordine entro un raggio di circa 300 km. La precedente triangolazione risaliva agli anni 1885–96. Effettuata la compensazione, il confronto fra l’anticae la nuova triangolazione ha rivelato spostamenti nei vertici ammontanti fino a m 1,69.

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Communication présentée à l’Assemblée Générale de Bruxelles en 1951     

Probleme de l'implantation d'une grille sur une shphere

Résumé Dans une première partie, traitée de fa?on élémentaire, l'auteur, après avoir rappelé diverses solutions particulières, propose deux méthodes pour résoudre le problème de l'optimisation d'un réseau de points de grille sur une sphère, admettant toutes deux une symétrie équatoriale, des points équidistants sur des parallèles régulièrement espacés en latitude, une ligne de points équatoriaux et deux points polaires. Une critique permet de dégager la meilleure de ces deux solutions; cette dernière solution convient, quelque soit le nombre N de points, si N>5, mais conviendra d'autant mieux que N sera plus grand. Une application numérique est donnée pour un réseau de 1.000 points, avec la localisation de ces points sur une carte de l'hémisphère terrestre Nord. Dans une seconde partie, traitée de fa?on plus théorique, l'auteur précise la notion de distance interpoints, montre les limites de validité des solutions précédentes pour finalement proposer une troisième solution, la solution dite “en spirale”, qui lui para?t définitivement la meilleure.     

Regional adjustment of inertial gravity disturbance vector measurements by optimal two-dimensional smoothing

A two-dimensional signal processing algorithm is developed to obtain smoothed estimates of the gravity disturbance vector from vector measurements obtained by an inertial surveying system. The method differs from a conventional least squares regional adjustment of such measurements in that it accommodates a signal model in the smoothing process. Using principles from the physical theory of geodesy, it is shown that for a local region on the surface of the earth, an appropriate signal model is obtained by applying the two-dimensional Laplacian operator to a function representing the surface disturbance potential and equating the result to spatial white noise. The model of the vector measurement is the three orthogonal spatial derivatives of a three dimensional disturbance potential evaluated at the surface contaminated by additive white noise. The problem of simultaneous smoothing of all the gravity disturbance measurements from all survey traverses in the region is solved by representing the surface disturbance potential by a two-dimensional Karhunen-Loeve expansion that makes no specific reference to either the geometry or the ordering of the parameter space, thereby making no assumptions of causality, stationarity or isotropy. The problem of estimating the gravity anomaly and the two vertical deflection components reduces to estimating the Karhunen-Loeve coefficients which are uncorrelated and rapidly converging. Simulation results as well as smoothing of actual gravity disturbance vector measurements obtained by the U.S. Army Engineer Topographic Laboratories (USAETL) with the Rapid Geodetic Survey System (RGSS) at the White Sands Missile Range (WSMR) are presented in the paper. An analysis of these results shows that the optimal two-dimensional smoother obtains a performance benefit relative to conventional regional least squares by a factor of 2 and a benefit relative to single-traverse smoothed results by a factor of 4.

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Sommaire Un algorithme de traitement du signal en deux dimensions est développé pour obtenir une estimation lissée du vecteur de la perturbation de la pesanteur à partir des mesures de vecteur obtenues avec un système d’arpentage inertiel. La méthode diffère d’un compensation régionale conventionnelle par moindres carrés de telles mesures, par le fait qu’elle contient un modèle du signal dans le processus de compensation. En s’appuyant sur les principes de la géodésie physique, il est montré que pour une région locale de la surface de la terre, un modèle approprié du signal est obtenu en appliquant l’opérateur à deux dimensions de Laplace à une fonction représentant le champ perturbateur à la surface de la terre et égalisant le résultat à un bruit blanc spatial. Le modèle du vecteur de mesures est défini par les trois dérivées spatiales de la fonction tridimensionnelle du potentiel perturbateur évaluées à la surface et contaminées par un bruit blanc. Le problème du lissage de toutes les mesures de gravité perturbatrice obtenues à partir des polygonales effectuées est résolu en représentant le potentiel perturbateur à la surface à l’aide d’un développement Karhunen-Loeve à deux dimensions qui ne fait aucunement référence à la géométrie ou à l’ordre des paramètres; ceci prévient toute dépendance spatiale des points adjacents. Le problème de l’estimation de l’anomalie de la gravité et des deux composantes de la déviation de la verticale se réduit à celle des coefficients Karhunen-Loeve qui sont non-corrélés et convergent rapidement. Les résultats de simulation aussi bien que le lissage des données du vecteur de perturbation de la pesanteur foumi par l’U.S. Army Engineer Topographics Labs (USAETL) sont présentés. L’analyse de ces résultats montre que le lissage optimal à deux dimensions améliore les résultats par un facteur 2 comparés aux résultats d’une compensation régionale par moindres carrés, et par un facteur 4 comparés aux résultats lissés d’une simple traverse.

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Presented at the Second International Symposium on Inertial Technology for Surveying and Geodesy, Banff, Canada, June 1–5, 1981.     

Resultats de la determination de mouvements des continents d'apres les methodes astronomiques

Sommaire La discussion des observations des latitudes faites dans des stations astronomiques situées sur les continents divers peut permettre de déterminer des mouvements des continents. L'accroissement du nombre des stations astronomiques permet de déceler non seulement le déplacement des continents mais aussi des mouvements de rotation des continents. Le travail qui. suit a été présenté au Symposium tenu à Zurich en septembre 1974 et consacré aux “Problems of Recent Crustal Movements”. N. Stoyko est revenu gravement malade de ce symposium (il devait décéder deux ans plus tard) sans avoir pu contribuer à la rédaction de cette communication qui ainsi ne se trouve pas insérée dans les actes du Symposium de Zurich. A. Stoyko a rédigé le texte par la suite et j'ai demandé au Bulletin Géodésique en hommage à N. Stoyko s'il pouvait en assurer la publication. Je le remercie d'avoir bien voulu le faire.S. Débarbat “Problems of Recent Crustal Movements”, Fourth International Symposium, Moscow, USSR, 1971 Ed. “Valgus”, Tallinn, 1975, pp. 205–211.     

Valeur de la Pesanteur pour le Point Fondamental de Varsovie

Résumé Le système provisoire des mesures gravimétriques en Pologne a été établi pour le point fondamental de Varsovie sur la valeur: g=981,2412cm·sec⁻². De l'analyse des résultats obtenus par le système de rattachements modernes de Varsovie à Potsdam dont les mesures ont été effectuées par A. Kwiatkowski, P. Lejay, Reicheneder, Weiken, l'auteur déduit dans le système de Potsdam comme valeur de pesanteur la plus probable à Varsovie g=981,2400±0,0002 cm·sec⁻². Cette valeur a été vérifiée au moyen de l'analyse des rattachements indirects de Varsovie à Potsdam par les points pendulaires de Kielce, Cracovie, Racibórz (tableau 2), de Ciechanów, Goldap, Susz et Szczytno (tableau 3). Les données prises en considération proviennent de mesures effectuées avec des gravimètres de N?rgaard. La concordance des résultats particuliers a été vérifiée dans les limites d'erreurs moyennes d'observations. Dans la dernière partie de cette étude ont été consignés les résultats des dernières mesures absolues de la pesanteur à Washington et à Teddington qui ont permis de constater entre le système absolu et celui de Potsdam une différence de 15 à 20 mgals. Comité National Polonais de Géodésie     

Choix de formules de la refraction atmospherique pour les observations par chambres balistiques

Résumé L'exposé ci-dessous condense les travaux effectués par MM. Levallois et Dufour sur la réfraction atmosphérique pour les distances zénithales inférieures à 80°. L'originalité du résultat réside essentiellement dans le fait que sa partie principale ne fait intervenir les conditions météorologiques que sous la forme des température et pression au point de station et de la pression au point visé. Ce résultat s'adapte donc immédiatement à toute hypothèse de loi de densité en fonction de l'altitude. *** DIRECT SUPPORT *** A06D2016 00002     

Neue Analyse der Chandler-Bewegung

Summary TheChandler movement is essentially an oscillation having an assumed period of the order of time of a double revolution of the moon’s nodes. The variation in its period is only apparent and relies upon a sudden change of phase which occurred at the beginning of 1928. If attention is paid to the residuals, a secondary oscillation with an 11-year period can be detected. This explains theWitting perturbations, and is possibly connected with the sun-spot cycle.

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Resumen El movimientoChandler es en su esencia un balanceo que tiene una duración admitida del órden de la doble revolución de los nodos de la Luna. La variabilidad de su periodo no es más que simulada, debido a un salto de fase situada en el comienzo del a?o 1928. Utilizando los residuos, se puede demostrar un balanceo suplementario de 11 a?os, que explica lasperturbacionésWitting y que está posiblemente relacionado con el periodo de las manchas solares.

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Résumé La période deChandler correspond, dans son essence, à un balancement ayant une durée présumée de l’ordre de la double révolution des nœuds de la Lune. La variabilité de sa période n’est que dissimulée et ceci grace à un saut de phase situé au commencement de l’année 1928. En utilisant les résidus, on peut démontrer un balancement supplémentaire de 11 ans, qui explique les perturbationsWitting, et qui est en liaison possible avec la période des taches solaires.

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Sommario Il movimento diChandler è essenzialmente un’oscillazione avente presumibilmente un periodo doppio della rivoluzione dei nodi lunari. La variabilità di questo periodo è soltanto apparente, in consequenza di un salto di fase situato al principio del 1928. Utilizzando i residui, si può mostrare un’oscillazione supplementare del periodo di 11 anni, che spiega la perturbazione diWitting e che sta forse in relazione con il periodo delle macchie solari.

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Communication présentée à l’Assemblée Générale de Bruxelles     

Azimuth determination by equatorial stars

Summary Difficulties in the determination of precise azimuth from observations on Polaris at high latitudes suggested an investigation of azimuth determination from other stars. A proposed method for determining azimuth by observing the time of crossing of stars in the vertical plane through the reference object is discussed theoretically, and results of a field test of the method are given.

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Zusammenfassung Genaue Azimutbestimmungen mit Hilfe des Polarsterns sind in h?heren Breiten schwierig. Der Verfasser untersucht daher die Azimutbestimmung mit Hilfe anderer Sterne. Der Aufsatz er?rtert die Theorie eines Messverfahrens, bei dem die Durchgangszeiten von Sternen durch die Referenz-Lotebene beobachtet werden. Ergebnisse von Versuchsmessungen werden mitgeteilt.

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Resumen La dificultad de efectuar determinaciones precisas de azimut con la estrella polar, han conducido al autor a estudiar esta determinación con otras estrellas. El artículo discute la teoría de un método de determinación por observación del instante de pasos de estrellas por el plano vertical de la referencia y presenta resultados experimentales.

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Résumé La difficulté des déterminations précises d'azimuth sur l'étoile polaire, aux hautes latitudes, ont amené l'auteur à étudier cette détermination sur d'autres étoiles. L'article discute la théorie d'une méthode de détermination par observation de l'instant de passage des étoiles dans le plan vertical de la référence et présente des résultats expérimentaux.

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Riassunto La difficoltà di effettuare determinazioni precise d'azimut con la Polare, ad alte latitudini, ha indotto l'Autore a studiare tale determinazione con altre stelle. L'articolo tratta la teoria di un metodo di determinazione con osservazione dell'istante di passaggio delle stelle nel piano verticale di riferimento e presenta alcuni risultati sperimentali.