Добірка наукової літератури з теми "Inversion tomographique"

Abstract La plupart des activités volcaniques observées dans le bassin arrière-arc d’Okinawa s’attachent à la subduction de la plaque des Philippines. Afin d’étudier les mécanismes liés à l’ouverture du bassin d’Okinawa, nous avons analysé les données provenant d’une campagne d’écoute passive de la sismicité et les données géophysiques existantes (données magnétiques et sismiques) en utilisant plusieurs méthodes. Les estimations des profondeurs du toit et de la base du socle magnétique en utilisant les données des anomalies magnétiques ont été effectuées dans le bassin d’Okinawa. La croûte est amincie le long du méridien 123,3oE et est épaissie sous la région volcanique du « cross backarc volcanic trail » (CBVT). La ride de Gagua située le long du méridien 123oE sépare le bassin de Huatung et le bassin ouest-Philippin. Les lithosphères de chaque côté de cette structure sont d’âges différents. L’angle de la plaque Philippine plongeante est plus fort à l’Ouest qu’à l’Est suggérant la présence d’une déchirure du slab des Ryukyus alignée le long de 123,3oE. De fin novembre à début décembre 2003, 15 OBSs ont été déployés dans le sud-ouest du bassin d’Okinawa. Plus de 3300 séismes ont été localisés, dont 20 enregistrés simultanément par les réseaux à terre. En analysant la répartition de 2823 séismes sélectionnés et relocalisés, quatre essaims de séismes ont été identifiés. La plupart des séismes se ré-partissent dans l’axe du bassin. La faille de Lishan, une structure géologique majeure à terre, se prolonge dans le bassin d’Okinawa jusqu’à 123,6oE. Au nord de l’extension de la faille de Lishan, peu de séismes sont enregistrés. En analysant les spectres de vitesse des ondes P, un groupe de séismes de basse fréquence a été identifié sous la chaîne de volcans CBVT, ce qui suggère une origine magmatique pour ces séismes. En partant des nombreux séismes enregistrés par les réseaux terrestres et pendant cette campagne, deux inversions tomographiques ont été réalisées. (1) A l’extrémité ouest du slab des Ryukyus, une zone d’anomalie de faibles vitesses Vp, Vs et de fort rapport Vp/Vs, de 30 km d’épaisseur en forme de saucisse a été localisée sur le rebord du slab, à une profondeur variant de 20 à 125 km. Elle correspond à une zone de fusion partielle ou enrichie en eau provenant de la déshydratation du slab. Un chenal remonte de cette anomalie depuis une profondeur de 40 km en direction de l’île andé-sitique de Kueishantao, matérialisant l’alimentation magmatique de cette île. (2) Dans le bassin d’Okinawa, trois trajectoires magmatiques caractérisées par de faibles vitesses Vp, Vs et un fort rapport Vp/Vs ont été localisées vers 50 km de profondeur, au niveau de la déchirure du slab: le chenal principal remonte en direction de la chaîne volcanique transver-sale (CBVT) située à l’axe du bassin ; le deuxième chenal remonte en direction de l’arc des Ryukyus et s’arrête à une profondeur de 30 km sous l’île d’Iriomote ; le troisième chenal remonte parallèlement à la déchirure du slab. En outre, une remontée asthénosphérique en forme de langue se dirige vers l’axe du bassin. Nous suggérons que la déchirure de la plaque permet la remontée de composants exotiques et/ou d’une source thermique anormale en provenance du manteau située sous la plaque subduite, ce qui se traduit par une augmentation de l’activité volcanique dans la région.

Nous traitons la reconstruction d'un objet (1d ou 2d), observe a travers un operateur lineaire, qui est mal-conditionne ou singulier et a un tres large support. C'est un probleme inverse mal-pose et sa resolution necessite une regularisation. Le support de l'operateur inflige de fortes contraintes sur le choix de la fonction de regularisation, en vue d'aboutir a un probleme d'optimisation faisable ; c'est ainsi que la regularisation classiquement utilisee est convexe. Les objets recherches sont continus par morceaux. La prise en compte des sauts et des contours suppose un estimateur capable de prendre des decisions sur les discontinuites. Ceci ne peut pas etre rempli par une regularisation convexe. Nous definissons la solution comme une estimee au sens du map, ou les informations sur l'objet sont introduits a l'aide de modeles de markov couples a un processus de ligne non-interactif (implicite). La solution est le minimum global d'une energie multimodale. Son calcul est particulierement non-trivial. Nous avons porte notre attention sur l'algorithme de non-convexite graduelle (gnc), propose par blake & zisserman pour le calcul du map en debruitage et en segmentation correspondant a un modele gaussien par morceaux. Nous avons etendu ce gnc afin d'etre utilise pour (a) tout modele d'observation lineaire, y compris le cas ou il est mal-pose et singulier ; (b) tout modele a priori de markov avec un processus de ligne implicite. Nous avons approfondi la connaissance theorique du comportement des estimateurs associes a ces modeles. Nous avons montre leur caractere continu par morceaux, lequel va de pair avec la presence d'un processus de ligne implicite. Ceci, ainsi que la presence de plusieurs minima globaux, demande une redefinition des objectifs de la regularisation. Nous proposons des approximations continument derivables des fonctions potentiel, en vue d'une optimisation par gnc. Nous avons etudie l'applicabilite du gnc aux problemes mal-poses, et apporte des modifications necessaires. Pour le modele localement gaussien, nous avons etudie la stabilite locale de l'estimateur. Nous avons developpe une methode numerique pour le choix des parametres. Une etude de l'evolution du gnc nous a permis d'etablir des bornes concernant l'obtention de la solution finale. Nous avons etudie l'influence des echelles de l'observation et de l'objet sur l'estimateur et l'optimisation. Nous avons montre que la reconstruction d'une chaine observee a travers un operateur attenuant necessite une regularisation non-homogene, adaptee a l'attenuation. Nous avons optimise par gnc un modele markovien binaire pour une application en cnd

Ces travaux visent à exploiter l'information cinématique contenue dans la réflexion prismatique en vue de la délinéation des structures très pentées type failles ou flancs surplombants de dômes de sel. Cette réflexion double (réfléchie sur une structure très pentée et sur une interface sédimentaire) est en effet porteuse d'une précieuse information sur la géométrie de ces structures; information que nous tentons ici d'extraire par tomographie de temps de trajet. Une analyse cinématique de la réflexion prismatique est tout d'abord réalisée afin d'en étudier les conditions d'existence en surface, et d'en dresser un guide interprétatif sur sections sismiques. Nous investiguons ensuite l'inversion tomographique des réflexions prismatiques. Des expériences d'inversion de données prismatiques menées via un algorithme de tomographie standard mettent en évidence une difficulté majeure liée à une possible non définition de l'opérateur de modélisation (Odm). La majeure partie de ce travail de thèse est donc dédiée au développement d'un nouvel algorithme de tomographie adapté aux réflexions prismatiques. Les problèmes direct et inverse y sont tous deux reformulés afin d'assurer la définition de l'Odm et, in fine, d'accéder à une inversion robuste des réflexions prismatiques. Cette approche montre son efficacité sur données synthétiques pour la délinéation de structures très pentées et/ou surplombantes. Nous testons finalement l'apport des réflexions prismatiques pour la détermination du modèle de vitesse dans sa globalité (géométries d'interface/distribution de vitesse), à travers l'inversion tomographique d'événements prismatiques pointés dans un jeu de données réaliste
This work aims at using the kinematic information contained in prismatic reflections for the delineation of steeply dipping structures, such as faults or overhangs of salt bodies. This double reflection (reflected on a steeply dipping structure and on a sedimentary interface) contains indeed precious information on the geometry of such structures; information that we attempt here to exploit by means of traveltime tomography. A precise kinematic analysis of these unusual reflections is first carried out so as to better understand under which conditions prismatic reflections can be observed in surface data and so as to finally set up an interpretative guideline of such reflections in seismic data. We then study the tomographic inversion of prismatic reflections. Some experiments carried out with a standard tomographic algorithm, reveal a major difficulty associated with a possible non definition of the forward map. The main part of this work is thus dedicated to the construction of a new tomographic algorithm which ensures the definition of the forward map and finally allows a robust inversion of prismatic reflections. Both direct and inverse problems are reformulated. This approach shows its efficiency for the delineation of steeply dipping (and/or overhanging) structures through different synthetic experiments. The benefit of using prismatic reflections for the velocity model building (interface geometries and velocities) is finally tested through the inversion of prismatic events interpreted and picked in a realistic dataset

Au cours des deux dernières décennies, de nombreux modèles de vitesse globaux ont été obtenus en utilisant différents types des mesures sismologiques (temps de parcours des ondes volumiques, vitesse de phase des ondes de surface et forme d'onde) et différentes hypothèse théoriques (isotropie, anisotropie et anélasticite��). Selon le choix de l'algorithme d'inversion, la régularisation, la paramétrisation et le type de données, les modèles tomographiques sont généralement différents. Parallèlement, de nouvelles méthodes tomographiques de type fréquence finies ont été développes. Dans le cadre de cette thèse, nous avons réalise le banc d'essai (Blind test en anglais) pour méthodes tomographiques globaux. Et nous avons aussi vérifié les modèles tomographiques globaux existants
Over the last two decades, a lot of global-scale or regional-scale seismic models of the Earth's interiors have been constructed from different types of seismological measurements (body-wave traveltime, surface-wave phase velocity or full waveforms) and with different theoretical assumptions of seismic wave propagation (ray theory, Born approximation or wave equation) and with different inversion techniques (iterative least-square inversion, Monte-Carlo or Neighborhood algorithm) and different parameterizations (spherical harmonics up to a variable degree or blocks or adaptive triangles). Generally these different tomographic methods generate different tomographic models. To calibrate these different tomographic methods and test these different tomographic models, we decided to perform a global-scale benchmark for seismic tomography and test different global-scale tomographic models. So this thesis is divided into two parts

Nous nous intéressons ici aux problèmes inverses mal posés ainsi qu'à leur résolution dans un cadre bayésien. Dans un premier temps, nous décrirons la démarche que nous avons suivie lors de la résolution d'un problème inverse mal posé. Elle consiste à déterminer simultanément la paramétrisation de l'objet inconnu, le modèle " simplifié " décrivant le principe de formation des données, le choix du modèle de bruit et le choix de l'information a priori introduite. Ces différents choix sont souvent contraints par le temps de calcul nécessaire pour obtenir l'estimateur. On illustrera la démarche en résolvant des problèmes inverses variés dans le domaine de l'imagerie médicale (réduction des artéfacts métalliques) et de l'astrophysique (reconstruction 3D+T de la couronne solaire et reconstruction sur-résolue du rayonnement infra-rouge de l'univers). Dans deuxième temps, nous développerons un aspect plus méthodologique. En effet, nous avons constaté que les approches entièrement bayésiennes étaient difficilement applicables à des problèmes de grandes dimensions (plus d'un million d'inconnues) pour des raisons de coût calculatoire. Nous avons donc mis au point une nouvelle approche bayésienne variationnelle permettant de s'affranchir de ce problème. Pour obtenir notre algorithme, nous avons résolu un problème d'optimisation fonctionnelle dans l'espace des mesures à densité. Puis, nous avons appliqué notre approche sur l'inversion de problèmes linéaires de grandes tailles.

La Tomographie ThermoAcoustique (TTA) est une technique d'imagerie médicale où un corps exposé à une impulsion électromagnétique génère une onde acoustique mesurée autour de celui-ci. Le modèle établi pour la TTA conduit au problème inverse suivant : étant connue la solution d'une équation des ondes sur une hypersurface, il s'agit de reconstruire sa condition initiale. Malgré l'existence de formules explicites, aucune procédure d'inversion rapide, stable et valable en situation clinique n'existe à ce jour. Outre une synthèse des travaux existants, l'objet de ce travail a été, dans un premier temps, d'élaborer une approche variationnelle pour le problème de la TTA. Nous avons considéré la régularisation par mollification, où l'objet à reconstruire est remplacé par une version à résolution limitée, tandis que les données sont traitées pour plus de cohérence. De plus, une stratégie de sélection de paramètre de régularisation utilisant les méthodes de Krylov, et valable pour les régularisations de type Tikhonov, est proposée. Dans un deuxième temps, le modèle usuel de la TTA a été remis en question afin de prendre en compte l'atténuation subie en pratique par l'onde mesurée. On propose plusieurs équations des ondes atténuées causales. Cette évolution du modèle nous a conduit à tester la méthode du Back and Forth Nudging (BFN), issue du champ de l'assimilation de données, consistant à introduire un rappel aux données newtonien dans l'équation des ondes, puis à alterner des résolutions en temps direct et rétrograde. La convergence de la méthode est démontrée dans un cas idéal, mais le procédé offre d'excellents résultats en situation de données incomplètes et atténuées
ThermoAcoustic Tomography (TAT) is a medical imaging technique using the pressure wave generated by a body illuminated by an electromagnetic pulse. Since the acoustic signal is recorded around the body, the resulting inverse problem can be formulated as follows : from the knowledge of a solution of the wave equation on some hypersurface, reconstruct its initial condition. Despite several inversion formulas, so far no efficient procedure, taking partial data and damping into account, is known. As well as a state of the art, this work is dedicated to the introduction of a variational approach for the TAT problem. We studied the regularization by mollification, which consists in replacing the original object by a limited resolution version of it, and treating the data so that they fit this new objective. Moreover, we used a noise level estimation provided by the Golub-Kahan bidiagonalization process to allow an accurate regularization parameter selection. In the second part of this work, we investigate the usual TAT model and put forward some damped wave equation with a finite wave front speed. This improvement yields to the use of the Back and Forth Nudging (BFN) method, which was first implemented for data assimilation purposes, to invert the TAT problem. This technique provides a sequence of approximations of the solution by iterating forward and backward implementations of a wave equation including a newtonian recall to the data. This method, which is proved to be convergent in an ideal framework, leads to convincing results in both partial data and attenuated wave cases

L'arrivée des panaches et la naissance des points chauds à la surface de la terre serait probablement la cause de la fragmentation de la Pangée il y a environ 200Ma, au cours du jurassique. Le Gondwana était formé de plusieurs masses continentales telles que l'Afrique, l'Australie, l'Inde et l'Antarctique. La fin du crétacé a été affectée par une crise biologique causée par un cataclysme volcanique et/ou dû à astéroïde, qui a provoqué la disparition d'environ 90% des vies sur terre, y compris celle des dinosaures, et a produit les trapps du Deccan en Inde, d’une superficie d'environ 2 millions de km^2 et d'une épaisseur de 2,5-3 km. C'est de ce désastre qu'à vu le jour le point chaud de la Réunion il y a environ 65 Ma, la plaque indienne a alors amorcé sa dérive vers le nord avec une vitesse d’environ 18-20 cm/an, et la fermeture de l'océan Téthys s'amorça au devant de la plaque indienne, cependant la remontée des laves basaltiques sous les rides forma un nouveau plancher océanique derrière la plaque indienne: c'était alors la naissance de l’océan Indien. En 1953, le chercheur canadien Tuzo Wilson a suggéré qu'un tel volcan intra-plaque serait dû à un point chaud fixe dans le manteau capable de créer des chapelets d'îles volcaniques à la surface lorsqu'une plaque lithosphérique passe au-dessus; plus tard en 1971, Jason Morgan a suggéré que les points chauds sont alimentés par des panaches thermiques en provenance de la limite noyau-manteau dus à des instabilités thermiques. Le but de cette thèse est d’investiguer l'état actuel du panache Réunionnais dans toute l'étendue de l’océan indien, responsable de nombreuses îles volcaniques comme les Maldives, Maurice et La Réunion. En appliquant les techniques d'inversion de forme d'onde, nous sommes capables d'imager la structure de la terre sous la Réunion jusqu'au manteau inférieur. Nous utilisons les données RHUM-RUM ainsi que des données collectées via la FDSN (Federation of Digital Seismograph Networks) data center. Nous avons bâti le problème direct à l'aide des éléments spectraux. Pour ce cas régional, nous utilisons la code RegSEM (Regional spectral element method) afin de calculer des sismogrammes synthétiques qui sont ensuite comparés aux sismogrammes réels. Nous avons sectionné la forme d'onde en plusieurs paquets d'ondes, chaque paquet d'onde correspond à un mode spécifique. Nous inversons pour deux paramètres, la vitesse isotrope et l'anisotropie radiale. Le résultat montre une zone importante d'anomalie de vitesse lente s'étendant de l'Est à l'Ouest sur près de ~ 2100 km dans le bassin des Mascareignes à une profondeur de 200 km. Notre modèle met également en évidence un panache sous le point chaud de la Réunion doté d'une tête épaisse dans le manteau supérieur et d'une queue étroite ancrée dans le manteau inférieur. Notre modèle apporte une lumière sur la connexion entre le panache Réunionnais et la LLSVP (Large Low Shear Velocity Province) Sud-Africaine, ainsi qu'entre l'anomalie des Mascareignes et la base du manteau inférieur
The arrival of some plumes and the birth of hotspots at the Earth surface is more likely the cause of the break up of the Pangea ~200 Ma ago, during the jurassic era. The Gondwana was formed by many continental masses like Africa, Australia, India and Antarctic. The late cretaceous was affected by a biological crisis caused by a volcanic and/or asteroid cataclysm which provoke the disappearance of 90% of life on the Earth including dinosaurs, and produced India Deccan trapps with an area of 2 millions km^2 and thickness of 2.5-3 km. This volcanic disaster was associated with the birth of la Réunion hotspot ~65 Ma years ago, from there the india plate entered into the northward migration with a velocity of about 18-20 cm/year, and the closure of the Tethys ocean in front of the indian plate started; in the meantime the raising of basaltic lava from the indian ridges formed a new ocean floor behind the indian plate: this was the birth of indian ocean. In 1953 the Canadian researcher Tuzo Wilson suggested that such an intra-plate volcano may be due to a fixed hotspot in the mantle capable to create successive volcano on the surface; later in 1971 Jason Morgan suggested that the hotspot is fed by a mantle plume rising from the core-mantle boundary due to thermal instabilies. The goal of this thesis is to investigate the actual state of the plume in the entire indian ocean, responsible of many volcanic islands such as Maldives, Maurice and Réunion. By applying waveform inversion we are able to image the earth structure down to the lower mantle; we use Rhum-Rum data and also data collected from FDSN (Federation of Digital Seismograph Networks) data center to perfom our inversion. We perform the forward modelling with the spectral element method. For this regional case we use RegSEM (regional spectral element method) to compute synthetic seismograms that were compared to real seismograms later on. We divided the waveform into several wavepackets, each wavepacket corresponds to a specific mode. We inverted for two parameters, isotropic velocity and radial anisotropy.The result shows a large velocity anomaly channel extending from East to West over nearly ~2100 km in the Mascarene basin at a depth of 200 km. Our model also bring to light a plume under the Reunion hotspot with a broad head in the upper mantle and a narrow tail anchored in the lower mantle. Our model sheds light on the connection between the Reunion plume and the South African LLSVP (Large Low Shear Velocity Province), as well as between the Mascarene anomaly and the base of the lower mantle

Les inversions conjointes sont maintenant communément utilisées en Sciences de la Terre. Elles ont été développées afin d'améliorer notre connaissance et compréhension de la structure interne de la Terre puisqu'elles apportent de plus en plus de contraintes sur les paramètres inversés. Dans cette thèse, nous proposons un nouveau processus d'inversion conjointe qui prend en compte trois paramètres différents et qui mène à l'obtention d'un modèle lithosphérique tridimensionnel. Notre méthode utilise trois types de données gravimétriques et sismologiques qui présentent une bonne complémentarité : (1) Les fonctions récepteur P afin d'obtenir les variations de profondeur du Moho, (2) les délais de temps d'arrivées P des téléséismes pour retrouver les anomalies de vitesse dans la croûte et le manteau supérieur, (3) les anomalies gravimétriques qui donnent accès aux variations de densité à l'échelle lithosphérique. Dans le schéma d'inversion proposé, nous inversons d'abord les fonctions récepteur. Les variations de profondeur du Moho qui en résultent sont alors interpolées puis incorporées comme information a priori dans le processus d'inversion conjointe gravimétrie - tomographie télésismique. Que ce soit pour les fonctions récepteur ou pour la partie conjointe, notre méthode d'inversion se base sur un algorithme de recherche afin de trouver la structure qui minimise l'écart aux trois types de données. Nous avons opté pour l'algorithme de voisinage qui présente l'avantage de concentrer sa recherche dans les régions qui minimisent l'écart aux données sans toutefois abandonner les autres régions afin de limiter les risques de convergence vers un minimum local. Nous utilisons un modèle 3-D constitué de noeuds de vitesse afin de modéliser les délais de temps. Ces noeuds de vitesse sont liés aux noeuds de densité grâce à une relation linéaire entre vitesse et densité. Cette relation peut évoluer avec la profondeur de manière à simuler les effets dus aux variations de pression. Nous avons réalisé plusieurs tests synthétiques afin d'évaluer le comportement de notre nouvelle méthode. Ils ont permis de montrer que les variations du Moho ainsi que les anomalies de vitesse et densité sont bien retrouvées. Ils ont également montré l'importance de la prise en compte de ces trois types de données dans un même schéma d'inversion, notamment en ce qui concerne la faculté de discerner les variations d'interfaces des anomalies volumiques. Nous avons ensuite appliqué la méthode dans une région continentale en phase de rifting où les processus de déformation sont complexes et mal connus. Notre nouvelle méthode a apporté davantage de contraintes sur les paramètres inversés et a permis d'obtenir un modèle correctement résolu de la croûte et du manteau supérieur sous le dôme de Hangai (Mongolie Centrale). Une anomalie asthénosphérique sous le dôme est souvent invoquée pour expliquer sa topographie élevée mais c'est une anomalie (en vitesse et densité) crustale (croûte inférieure) qui s'exprime dans nos modèles. Ses effets sur la topographie et son origine (compositionnelle et/ou thermique) sont encore débattus et nécessiteraient des études plus poussées (paramétriques, VP =VS, ...).

Nous proposons un nouveau processus d'inversion conjointe qui prend en compte trois paramètres différents et qui mène à l'obtention d'un modèle lithosphérique tridimensionnel. Notre méthode utilise trois types de données gravimétriques et sismologiques qui présentent une bonne complémentarité : les fonctions récepteur P, les délais de temps d'arrivées P des téléséismes et les anomalies gravimétriques. Nous avons opté pour l'algorithme de voisinage qui présente l'avantage de concentrer sa recherche dans les régions qui minimisent l'écart aux données sans toutefois abandonner les autres régions afin de limiter les risques de convergence vers un minimum local. Nous avons réalisé plusieurs tests synthétiques afin d'évaluer le comportement de notre méthode. Ils ont permis de montrer que les variations du Moho ainsi que les anomalies de vitesse et densité sont bien retrouvées. Ils ont également montré l'importance de la prise en compte de ces trois types de données dans un même schéma d'inversion. Enfin, la méthode a été appliquée à une région continentale en phase de rifting où les processus de déformation sont complexes et mal connus. Notre nouvelle méthode a apporté davantage de contraintes sur les paramètres inversés et a permis d'obtenir un modèle correctement résolu de la croûte et du manteau supérieur sous le dôme de Hangai (Mongolie Centrale). Une anomalie asthénosphérique sous le dôme est souvent invoquée pour expliquer sa topographie élevée mais c'est une anomalie crustale qui s'exprime dans nos modèles. Ses effets sur la topographie et son origine sont encore débattus et nécessiteraient des études plus poussées.

Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse ont contribué à tester et à valider un certain nombre d’outils indispensables à la mise au point d’un nouveau procédé d’imagerie sismique tridimensionnelle des objets enfouis dans la proche surface. On citera en particulier la mise en place d’une procédure de caractérisation fine du champ de vitesses des terrains superficiels, le développement d’une nouvelle source sismique vibratoire légère haute fréquence, et le développement d’un code de modélisation numérique tridimensionnel permettant de calculer directement la réponse sismique approchée d’un objet enfoui. La mise en oeuvre combinée des méthodes d’inversion tomographique des données de sismique réfraction, et d’inversion de la courbe de dispersion des ondes de Rayleigh permet de caractériser avec une grande précision le champ de vitesses en ondes P et en ondes S du terrain naturel. Notre prototype de source, élaboré à partir d’un pot vibrant, nous a permis de valider un concept innovant de source sismique vibratoire légère et haute fréquence. Le transfert de technologie vers un équipement de type système inertiel plus fiable et plus robuste s’est effectué dans d’excellentes conditions, nous permettant ainsi de disposer d’une source parfaitement adaptée à nos objectifs. Son poids est de 20 kg, avec une surface de couplage au sol n’excédant pas 15 cm par 15 cm. Il est possible de générer différents types de signaux dont les caractéristiques sont entièrement définies par l’utilisateur, sur une plage de fréquence allant de 60 à 2000 Hz. Le signal est parfaitement répétitif avec un contrôle très précis du temps zéro. Le développement d’un nouveau code de modélisation numérique en milieu tridimensionnel, permettant de calculer directement la réponse sismique approchée d’un objet enfoui de forme complexe a été mené à son terme. Ce programme s’appuie sur une hypothèse simplificatrice qui consiste à « remplacer » l’objet par un ensemble de points diffractants répartis suivant une grille tridimensionnelle suffisamment dense. On considère que chacun de ces points est excité par le champ d’onde sismique incident. La réponse sismique approchée de l’objet est obtenue en sommant les radiations individuelles de l’ensemble des points. Le calcul de la perturbation du champ d’onde sismique pour chaque point diffractant s’appuie sur le calcul des dérivées de Fréchet dont la formulation analytique fait intervenir une combinaison des fonctions de Green et de leurs dérivées spatiales et temporelles. Cette approche, qui repose sur le concept de diffraction simple de l’approximation de Born d’ordre 1, a été appliquée à une structure 3D de forme complexe, représentant une fondation de pylône du Réseau de Transport et d’Electricité. Ces travaux nous ont permis d’étudier la limite de validité de la théorie des points diffractants pour la reconstruction de la réponse sismique d’une structure tridimensionnelle. Les mécanismes qui engendrent la réponse sismique de deux fondations de pylônes de type 5i et 4n ont été étudiés, et la géométrie du dispositif d’acquisition a pu être optimisée afin de se placer dans la meilleure configuration possible pour l’imagerie sismique de ces fondations.