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NIREF, 30 ans de nivellement de précision pour une référence verticale française plus fiable
Le réseau de nivellement de référence scientifique NIREF relie entre eux des marégraphes situés sur les côtes du territoire français continental et l’ensemble des pays frontaliers. Il donne des indications sur les biais du NGF/IGN69 tout en assurant une cohérence avec le système de référence vertical européen.
Publié le 14 avril 2026
Temps de lecture : 3 minutes
Le système de référence vertical officiel français continental, NGF/IGN69, est basé sur des observations de nivellement et de gravimétrie réalisées dans les années 60. Dès 1970, l’existence d’un important biais Nord-Sud sur le système NGF/IGN69 a été soupçonnée. C’est une des raisons pour lesquelles l’IGN a décidé en 1983 d’observer une traverse de nivellement de grande précision entre Marseille et Dunkerque, puis d’établir un réseau de nivellement, dénommé NIREF (nivellement de référence https://geodesie.ign.fr/le-reseau-niref), reliant différents marégraphes aux pays frontaliers.
En 2025, l’IGN a achevé l’observation d’une traverse entre Nice, Genève, Strasbourg et Dunkerque, afin de relier la Méditerranée à la Manche en longeant la frontière Est du territoire.
Le réseau confirme aujourd’hui l’existence de biais globaux sur le réseau de nivellement français continental NGF/IGN69, d’une vingtaine de centimètres du Nord au Sud et inférieur à une dizaine de centimètres d’Est en Ouest.
Le réseau NIREF est destiné à être utilisé dans de nombreux domaines comme la recherche sur les systèmes de référence verticaux, l’unification des systèmes de référence verticaux au niveau européen, l’étude de déformations de la croûte terrestre ou encore l’étude des variations du niveau de la mer. Les dénivelées mesurées donnent une estimation des différences de potentiel terrestre via une valeur de gravité interpolée sur chacun des points dans le modèle de gravimétrie dense de l’IGN.
Un réseau non dépourvu de biais
Cependant, malgré tout le soin apporté aux processus de mesure, le réseau NIREF n’est pas totalement dénué de biais et de systématismes liés à la technique du nivellement géométrique elle-même. La comparaison entre les différentes traverses Nord-Sud et Est-Ouest ainsi qu’avec des données de niveau des mers et océans en donne aujourd’hui une idée plus précise, de l’ordre de quelques centimètres sur mille kilomètres. Des observations de nivellement hydrodynamique, appuyées sur des données marégraphiques et des modélisations de niveaux des mers, ont été introduites afin de prendre en compte et d’atténuer les effets de ces biais à grande longueur d’onde. La combinaison de l’ensemble de ces données permet de créer un réseau de référence plus cohérent avec la réalité physique.
Vers un réseau densifié, déclinaison locale du réseau de référence vertical européen EVRF
D’un point de vue plus large, le NIREF est la composante française de base au réseau de référence verticale européen. Bien que de grande qualité, sa densité n’autorise a priori pas une utilisation opérationnelle par les usagers. L’IGN travaille donc actuellement à sa densification par l’introduction d’observations de nivellement du réseau NGF/IGN69. L’objectif est de disposer à terme d’une référence verticale compatible avec les systèmes internationaux et de qualité maîtrisée, qui soit exploitable par les utilisateurs sur l’ensemble du territoire, à partir des repères de nivellement ou via une mesure GNSS.
Pour en savoir plus...
Le réseau NIREF en chiffres
30 ans après le début du NIREF, le réseau représente aujourd’hui 17 000 dénivelées mesurées, sur près de 9500 km de nivellement et 60 km de D+, avec une précision de l’ordre de 0.6 mm*√km. Il permet de rattacher une dizaine de marégraphes et les pays frontaliers : Espagne, Italie, Suisse, Allemagne, Luxembourg, Belgique et même l’Angleterre via le tunnel sous la Manche. Dans sa version densifiée par des observations du NGF/IGN69, c’est plus de 70 000 dénivelées sur plus de 40 000 km et 220 km de D+.
La pesanteur et le potentiel de pesanteur
La pesanteur est en tout point perpendiculaire à la surface d’un liquide au repos. Une surface, sur laquelle le potentiel gravitationnel (W) est constant est appelée surface équipotentielle. Il existe une infinité de surfaces équipotentielles parallèles entre elles et ne s’entrecoupant donc pas. La différence de potentiel entre deux de ces surfaces, le long de la verticale s’écrit dW=g*dh, où dh est la distance en mètres séparant les deux surfaces en un point et g la pesanteur en ce point. Cette relation ne dépend pas du lieu de la mesure. On note W_0 la valeur du potentiel sur la surface particulière correspondant à celle des « océans au repos », prolongée sous les continents.
Mis à jour 14/04/2026
