Les premières mesures systématiques du champ de la pesanteur sur la masse continentale canadienne et ses marges continentales remontent aux années 40 et à l'avènement des gravimètres à ressort (gravimétrie relative). Depuis, les possibilités en matière de levés se sont développées par l'utilisation, et dans un grand nombre de cas par le perfectionnement, de technologies de pointe pour la cartographie du Canada à l'échelle de reconnaissance, c'est-à-dire à un espacement des stations de 6 à 20 km, sur toute une gamme de terrains et de milieux. Approximativement 87 % de la masse continentale et 75 % des marges continentales au large ont fait l'objet de levés gravimétriques exacts à environ 2 mGal ou mieux (1 mGal = 0,00001 m/s²) pour les valeurs de l'anomalie de Bouguer.

Relevé gravimétrique sur la glace

Au moyen de gravimètres LaCoste et Romberg et Scintrex, des mesures ont été effectuées sur terre, sur des glaciers, sur la glace de lac et de mer avec des appareils transportés par des hélicoptères ainsi que sur le fond de lacs et de l'océan par des profondeurs de moins de 600 mètres. Des mesures ont été effectuées à la surface des principaux cours d'eau et lacs ainsi qu'à la surface de l'océan avec un gravimètre dynamique LaCoste et Romberg monté sur une plate-forme inertielle à bord de gros navires dans le cas des étendues d'eau profondes et à bord de petites vedettes de levés pour les eaux peu profondes.

Les spécifications de positionnement pour les levés gravimétriques de reconnaissance exigent des exactitudes de +/-50 à +/-200 m et de +/-3,0 m suivant l'horizontale et suivant la verticale respectivement. Actuellement, les cartes du SNRC et les systèmes de navigation électronique comme le GPS différentiel constituent les principales sources de positionnement suivant l'horizontale. Le positionnement suivant la verticale est effectué d'après des mesures à l'altimètre ou au moyen du GPS différentiel basé sur des repères de nivellement fédéraux ou provinciaux.

Les levés sont exécutés par le personnel ou à contrat, souvent en collaboration avec d'autres ministères fédéraux et des organismes internationaux. Des levés gravimétriques et bathymétriques des chenaux de l'archipel Arctique ont été entrepris conjointement avec le Service hydrographique du Canada (SHC) et l'Étude du plateau continental polaire (EPCP) depuis le début des années 60. Par exemple, un programme accéléré de cartographie en trois ans de la Cordillère canadienne a été complété avec l'aide du Service de cartographie (SC) du ministère de la Défense nationale, de la Commission géologique du Canada (CGC) et de la Defense Mapping Agency des États-Unis (USDMA). Un programme de cartographie de l'île d'Ellesmere et du détroit de Nares a débuté en 1995 en collaboration avec le SC, l'EPCP, le SHC et les Levés géodésiques danois (KMS). Des levés dynamiques au large ont été exécutés en collaboration avec la CGC, région de l'Atlantique et région du Pacifique, principalement dans le cadre de croisières géoscientifiques multiparamétriques à bord de navires du MPO. Le système d'acquisition et d'enregistrement de données mis au point par Ressources naturelles Canada permet l'intégration d'information gravimétrique et bathymétrique à l'information de navigation obtenue au moyen du Loran C ou du GPS et le traitement de cette information en temps quasi réel.

Une formation en matière d'exécution de levés gravimétriques, d'entretien et d'utilisation de gravimètres, d'utilisation d'altimètres, de planification et d'exécution de levés sur réseaux et de reconnaissance ainsi qu'en traitement de données peutêtre offerte sur une base régulière par le personnel de Ressources naturelles Canada à l'intention d'étudiants travaillant comme assistants, de chercheurs scientifiques, d'universitaires, de militaires et de personnes embauchées à contrat.

Des levés à des endroits spécifiques ou de cibles éologiques choisies sont exécutés à l'appui de programmes géoscientifiques de la Commission géologique du Canada comme le NATMAP et l'EXTECH I ainsi que de programmes géoscientifiques nationaux comme le LITHOPROBE. Ces levés de cibles aident à définir la structure géologique et la composition des roches de la partie supérieure de la croûte terrestre et contribuent à l'exploration à la recherche de gisements de minéraux et de combustibles fossiles. Ils sont entrepris à la demande de divisions de la CGC dans une gamme étendue de milieux et des spécifications de levés sont préparées afin de satisfaire aux exigences. La détection de faibles anomalies gravimétriques exige un contrôle d'une grande exactitude suivant l'horizontale et la verticale. Les canevas planimétrique et altimétrique nécessaires sont habituellement établis par l'exécution à contrat de levés par des méthodes classiques ou au moyen du GPS différentiel.

À titre d'exemples de levés de cibles récents, mentionnons des profils gravimétriques établis le long de lignes sismiques à Terre-Neuve, en Colombie-Britannique, en Ontario, au Manitoba et en Saskatchewan à l'appui d'études menées dans le cadre du LITHOPROBE visant à déterminer la structure profonde, des profils le long de routes secondaires pour l'étude hydrogéologique de la moraine d'Oak Ridges au nord de Toronto visant à déterminer la profondeur du socle rocheux et à identifier les vallées enfouies déterminant l'écoulement et le comportement des eaux souterraines et enfin des profils le long de laies au camp minier Bathurst pour la cartographie des corps minéralisés sulfurés et pour déterminer les possibilités en matière de ressources à l'appui du programme Extech II.

La Base canadienne de données gravimétriques (BCDG) a été assemblée au cours de plusieur décennies dans le cadre du Programme gravimétrique national et dans le but de répondre aux besoins géoscientifiques nationaux et internationaux. Elle renferme de l'information concernant les réseaux de normalisation de la gravimétrie au Canada et à l'étranger, la cartographie gravimétrique au Canada, les paramètres instrumentaux, les études du mouvement de la croûte terrestre et, sous forme numérique, les élévations du terrain. L'utilisation sur une grande échelle du système de gestion de base de données relationnelles (SGBDR) Oracle offre une grande souplesse en matière de gestion des données tout en minimisant les coûts de maintenance du logiciel. La base de données renferme de l'information sur plus de 700 000 stations de mesure d'anomalies de la pesanteur établies dans le cadre de plus de 400 projets, sur plus de 10 000 stations gravimétriques de contrôle et sur plus de 118 000 rattachements de réseau gravimétrique.

La base de données constitue un organe accessible d'archivage de toutes les données brutes associées au Programme gravimétrique national, de services d'extraction et d'affichage en différé, de préparation automatisée de cartes conformes aux spécifications des utilisateurs et d'accès en ligne pour les utilisateurs de Géomatique Canada et de la Commission géologique du Canada, directement ou indirectement, par des logiciels d'application couplés à la base de données par l'entremise d'un système de menus convivial. Les possibilités de tracé de la BCDG servent également à l'affichage de données géodésiques demandées par des clients.

Les activités menées dans le cadre du Programme gravimétrique national générant un ou plusieurs types d'intrants dans la base de données sont les suivantes :

• levés gravimétriques de reconnaissance systématiques et levés gravimétriques de cibles;
• établissement, maintenance et ajustement du Réseau de normalisation canadien de la gravimétrie (RNCG) fournissant les valeurs de référence pour les levés gravimétriques;
• établissement, maintenance et utilisation de lignes d'étalonnage intégrées au RNCG pour ajuster les échelles des gravimètres.

Le SGBDR Oracle en est installé sur un serveur HP et exploité au moyen du système d'exploitation HP-UX. Le matériel est entretenu et exploité par la Division des levés géodésiques.