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1.1. L’altimétrie radar depuis 1978
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Orbitographie : caractéristiques orbitales et géolocalisation des satellites
Couverture géographique quasi-globale et répétitive La plupart des missions altimétriques passées
et actuelles sont placées sur une orbite bien précise, optimisée pour observer au mieux les phénomènes
naturels. Ces orbites, en forme de maillage, présentent un compromis entre la densité spatiale des traces
(projection de l’orbite au sol, cf. section 2.1.2) et leur périodicité.
Parmi les caractéristiques orbitales, deux paramètres vont particulèrement nous intéresser pour le suivi
des eaux continentales :
– la distance inter-traces à l’équateur, paramètre de la densité du maillage de la couverture spatiale
des traces,
– la période de répétition de l’orbite, qui est directement égale à la période d’échantillonnage des
mesures altimétriques sur un site donné.
La figure 1.2 illustre les traces des orbites d’une part des satellites Topex/Poseidon, Jason-1 et Jason-2
et d’autre part des satellites ERS-1/2 et ENVISAT. On constate que le second maillage est beaucoup plus
dense, ce qui se traduit par une période d’échantillonnage plus longue.
F IG . 1.2: Illustration de la couverture (à gauche) des missions altimétriques Topex/Poseidon, Jason-1 et
Jason-2, et (à droite) des missions altimétriques ERS-1/2 et ENVISAT.
L’orbite de Topex/Poseidon présente une distance intertrace à l’équateur de 315km (inclinaison de
66, 039◦ ) et une périodicité de 9, 9156 jours. L’orbite de ERS-2 présente une distance intertrace à l’équateur de 79km (inclinaison de 98, 55◦ ) et une périodicité de 35 jours.
Dans certains cas, un même satellite a pu être placé successivement sur différentes orbites : c’est le cas
par exemple de ERS-1 qui a été exploité sur trois orbites différentes (de périodicité de 3, 35 ou 168 jours)
ou encore de Topex/Poseidon qui a été déplacé en 2002 sur une seconde orbite (de même périodicité) à
l’intertrace de la première pour laisser place à son successeur Jason-1 (cf. figure 1.7).
Géolocalisation des satellites L’orbitographie est l’un des aspects les plus importants de l’exploitation
des satellites en général. Pour l’altimétrie radar nadir, une connaissance précise de l’orbite des altimètres
est indispensable. En effet, l’incertitude sur le positionnement vertical de l’altimètre va se reporter directement dans le bilan d’erreur des mesures altimétriques.
Les systèmes de positionnement des missions altimétriques actuelles sont d’une très grande précision
(quelques centimètres), mais cela n’a pas toujours été le cas. Le figure 1.3 donne un aperçu de l’évolution
des gammes d’incertitude sur l’orbite pour les principales missions altimétriques des années passées et
présentes.