Дисертації: "Inversion tomographique"

1

NIKOLOVA, MILA. "Inversion markovienne de problemes lineaires mal-poses. Application a l'imagerie tomographique." Paris 11, 1995. http://www.theses.fr/1995PA112061.

Повний текст джерела

Анотація:

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

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

2

Rucareanu, Mihu. "Inversion tomographique des données de radar en forage avec correction des variations instrumentales." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape4/PQDD_0021/MQ53599.pdf.

Повний текст джерела

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

3

Cavalca, Maud. "Inversion tomographique des réflexions prismatiques en vue de la délinéation des structures très pentées." Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA112292.

Повний текст джерела

Анотація:

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

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

4

Qin, Yilong. "SPICE benchmark pour méthodes tomographiques globaux et test des modèles tomographiques globaux." Paris, Institut de physique du globe, 2007. http://www.theses.fr/2007GLOB0016.

Повний текст джерела

Анотація:

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

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

5

Rodet, Thomas. "Inversion Bayésienne : illustration sur des problèmes tomographiques et astrophysiques." Habilitation à diriger des recherches, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00819179.

Повний текст джерела

Анотація:

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.

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

6

Bonnefond, Xavier. "Contributions à la tomographie thermoacoustique : modélisation et inversion." Toulouse 3, 2010. http://thesesups.ups-tlse.fr/1155/.

Повний текст джерела

Анотація:

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

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

7

Dongmo, Wamba Mathurin. "Tomographie de l'Océan Indien par inversion de forme d'onde." Thesis, Université de Paris (2019-....), 2020. http://www.theses.fr/2020UNIP7077.

Повний текст джерела

Анотація:

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

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

8

Basuyau, Clémence. "Inversion conjointe Fonctions récepteur - Gravimétrie - Tomographie télésismique: Développement et Applications." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00783524.

Повний текст джерела

Анотація:

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, ...).

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

9

Basuyau, Clémence. "Inversion conjointe fonctions récepteurs - gravimétrie - tomographie télésismique : développement et applications." Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066606.

Повний текст джерела

Анотація:

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.

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

10

Magnin, Olivier. "Utilisation des ondes sismiques pour le caractérisation d'objets enfouis : contribution à la mise au point d'une méthode d'imagerie sismique de très haute résolution : application à l'imagerie des fondations de pylônes du Réseau de Transport d'Electricité." Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 2008. http://www.theses.fr/2008GRE10056.

Повний текст джерела

Анотація:

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.

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

11

Brabant, Anne. "Présentation de quatre méthodes d'inversion en tomographie océanique." Aix-Marseille 2, 1988. http://www.theses.fr/1988AIX22065.

Повний текст джерела

Анотація:

La tofmographie oceanique est une fmethode d'inversion permettant de connaitre la structure de l'ocean (en general il s'agira de la celerite du son en tous points du milieu marin) a partir de mesures de temps de parcours acoustiques effectuees entre un systeme d'emetteurs et de recepteurs. Dans ce travail nous nous sommes interesses a une tomographie de celerite et nous presentons differents algorithmes d'inversion. Une comparaison des resultats obtenus par simulation numerique nous a permis de degager les performances des divers algorithmes employes, et de determiner l'influence de la geometrie emetteurs-recepteurs sur la qualite de l'inversion

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

12

Quintanar, Robles Luis. "Tomographie de la source sismique par inversion des ondes p telesismiques." Paris 7, 1991. http://www.theses.fr/1991PA077255.

Повний текст джерела

Анотація:

Dans ce travail, je presente la mise au point d'une methode de deconvolution iterative pour l'inversion de la source sismique sur le plan de faille a partir de l'analyse des ondes p telesismiques ainsi que son application a l'etude de plusieurs grands seismes recents. Nous avons applique la methode a l'analyse de quelques gros seismes qui ont eu lieu dans des zones de subduction et le long de failles decrochantes. Pour le cas des seismes de subduction, nous avons analyse la sequence sismique de la lacune de valparaiso ainsi que deux seismes a faible profondeur qui eurent lieu pres de la ride de cocos au costa rica. Dans le cas des seismes qui ont lieu le long des failles decrochantes, on a fait l'analyse des gros seismes en cisaillement qui ont eu lieu l'annee 1990 (soudan, iran et philippines). L'analyse des gros seismes en decrochement dans le golfe d'alaska confirme une fragmentation de la plaque pacifique provoquee par un changement dans le couplage des plaques continentale et oceanique. D'une facon generale, le processus de rupture est revele par l'analyse dans une bande de frequence contenant la frequence coin du seisme

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

13

Lankar-Bénichou, Véronique. "Approches par tomographie sismique du Piton de La Fournaise, La Réunion." Paris, Institut de physique du globe, 1997. http://www.theses.fr/1997GLOB0010.

Повний текст джерела

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

14

Thurin, Julien. "Uncertainties estimation in Full Waveform Inversion using Ensemble methods." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02570602.

Повний текст джерела

Анотація:

L'inversion de forme d'onde complète (FWI) est une méthode d'inversion non-linéaire qui a pour but l'obtention de modèles précis des propriétés physiques du sous-sol terrestre. Ces modèles, véritables cartes de propriétés physiques, sont indispensables pour l'exploration et l'étude des structures internes de la Terre.Généralement formulée sous la forme d'un schéma d'optimisation par la méthode des moindres carrés, la FWI compare des enregistrements sismiques observés en surface, avec des données synthétiques calculées à partir d'un modèle numérique de sous-sol. Alors qu'une infinité de modèles peut potentiellement expliquer les observations, la FWI, du fait de sa formulation, ne permet d'obtenir qu'un seul modèle du sous-sol fortement conditionné par le choix de modèle de départ. À cette ambiguïté s'ajoute la difficulté d'estimer l'incertitude de la solution, à cause du coût de calcul prohibitif de la FWI. La non-unicité de la solution et le manque de moyens d'estimation d'incertitude rend l'exploitation des modèles de FWI compliquée.Dans cette thèse, nous proposons une méthode non conventionnelle et abordable, intégrant l’estimation d’incertitude au coeur de la solution de FWI. Notre méthode combine la FWI conventionnelle et l’assimilation de données par méthodes d’ensemble. De ce fait, elle tire avantage de la vitesse de convergence de la FWI conventionnelle, ainsi que des capacités d'estimation d'incertitude du Filtre de Kálmán d'Ensemble dit "Transform" (ETKF). Cette combinaison est permise par les fondements théoriques communs aux problèmes d'optimisation en FWI conventionnelle et au filtrage bayésien de l'ETKF. Nous utilisons ce schéma, l’ETKF-FWI, afin de transposer le problème de FWI dans le cadre de l'inférence Bayésienne locale. Au lieu d’une unique solution, l’ETKF-FWI retourne un ensemble de modèles qui permet à la fois de calculer la meilleure solution au sens des moindres carrés, mais aussi l'information d’incertitude et de résolution associée à chaque paramètre. Cette estimation d’incertitude est rendue possible par l’approximation de bas-rang de la matrice de covariance a posteriori, calculée à partir de l’ensemble. Les valeurs de variance permettent d’évaluer le degré de variabilité de la solution au sein de l’ensemble. La résolution est quant à elle, donnée par les termes hors diagonaux de la matrice de corrélation, qui est préférée à la matrice de covariance pour sa nature adimensionnelle.L'application de l'ETKF-FWI à deux cas d'études (un test synthétique et une application sur données de terrain) nous permet d'évaluer la faisabilité, ainsi que les limites de notre technique. Malgré le coût de calcul important lié à la représentation d’ensemble, cette stratégie permet une implémentation complètement parallèle, la rendant avantageuse au regard des solutions existant dans la littérature.Ces tests nous permettent d’évaluer l’influence de la taille de l’ensemble sur l’estimation de la variance, en caractérisant le biais de sous-échantillonnage associé aux petits ensembles. Bien que ce biais soit classiquement corrigé grâce aux méthodes d’inflation d’ensemble, celles-ci ne semblent pas adaptées à l’ETKF-FWI, limitant l’estimation d’incertitude à des évaluations qualitatives. De plus, la complexité de l’application sur données de terrain impacte la création de l’ensemble initial, ce qui influence directement les capacités de l’ETKF-FWI à produire une estimation quantitative de l’incertitude.Nous terminons par l’application de l'ETKF-FWI à une inversion de plusieurs paramètres physique (vitesse des ondes P et densité), considéré comme un défi majeur en FWI conventionnelle. Ce test nous permet d’évaluer qualitativement les liens de corrélation et d'ambiguïté entre vitesse et densité, ainsi que leurs incertitude et résolution respectives. De plus, le modèle moyen issu de l’ETKF-FWI semble être de qualité supérieure, ce qui laisse supposer d’un possible effet de préconditionnement fourni par la covariance
Full Waveform Inversion (FWI) is an ill-posed non-linear inverse problem, aiming at recovering detailed pictures of subsurface physical properties, which are crucial to explore and understand Earth structures.Classically formulated as a least-squares optimization scheme, FWI yields a single subsurface model amongst an infinite possibility of solutions. With the general lack of systematic and scalable uncertainty estimation, this formulation makes interpretation of FWI's outcomes complex.In this thesis, we propose an unconventional, scalable way of tackling the lack of uncertainty estimation in FWI, thanks to data assimilation ensemble methods. We develop a scheme combining both classical FWI and the Ensemble Transform Kalman Filter, that we call ETKF-FWI, and which is successfully applied on two 2-D test cases. This scheme takes advantage of the theoretical common-ground between least-squares optimization problems and Bayesian filtering. We use it to recast FWI in a local Bayesian inference framework, thanks to the ensemble representation. The ETKF-FWI provides high-resolution subsurface tomographic models and yields a low-rank approximation of the posterior covariance, holding the uncertainty and resolution information of the proposed solution. We show how the ETKF-FWI can be applied to qualitatively evaluate uncertainty and resolution of the solution. Instead of providing a single solution, the filter yields an ensemble of models, from which statistical information can be inferred.Uncertainty is evaluated from the ensemble's variance, which relates to the diversity of solution amongst the ensemble members for each parameter. We show that lines of the correlation matrix are ideal to evaluate qualitatively parameters resolution, thanks to their adimentionality. While the methodology is computationally intensive, it has the benefit of being fully scalable. Its applicability is demonstrated on a synthetic benchmark. This preliminary test allows us to assess the sensitivity of the ensemble representation to the common undersampling bias encountered in ensemble data assimilation. While undersampling does not affect the image reconstruction in any way, it results in variance underestimation, which makes the whole exercise of quantitative uncertainty assessment complicated. Ensemble inflation has been used to mitigate this bias, but does not seems to be a practical solution.A field data experiment is also discussed in this thesis. It makes it possible to test the sensitivity of the ETKF-FWI to complex noise structure and realistic physics. As it stands, the complexity of the problem reduces flexibility in the ensemble generation, and hence on the uncertainty estimate. Despite these limitations, results are consistent with the synthetic benchmark, and we are able to provide a qualitative uncertainty assessment. The field data case also allows us to evaluate the possibilities to use the ETKF-FWI on multiparameter inversion, which is still regarded as a challenging topic in FWI. The ETKF-FWI multiparameter inversion yields improved models compared with conventional ones. More importantly, it makes it possible to assess the uncertainty associated with parameters cross-talks

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

15

Sirgue, Laurentf1975. "Inversion de la forme d'onde dans le domaine fréquentiel de données sismiques grands offsets." Paris 11, 2003. http://www.theses.fr/2003PA112088.

Повний текст джерела

Анотація:

L'approche standard en imagerie sismique repose sur une décomposition par échelle du modèle de vitesse: la détermination des bas nombres d'ondes est suivie par une reconstruction des hauts nombres d'ondes. Cependant, pour des modèles présentant une structure complexe, la détermination des hauts nombres d'ondes peut être améliorée de manière significative par l'apport des nombres d'ondes intermédiaires. Ces derniers peuvent être déterminés par l'inversion non-linéaire de la forme d'onde de données sismiques grands angles qui est, par ailleurs, limitée par la non-linéarité du problème inverse. La non-linéarité est gouvernée par la fréquence minimum dans les données et le modèle de vitesse initial. Pour les très basses fréquences, inférieures à 7 Hz, le problème est raisonnablement linéaire pour appliquer l'inversion de la forme d'onde à partir d'un modèle de départ déterminé par inversion tomographique des temps de trajets. Le domaine fréquentiel est alors très efficace pour inverser des basses vers les hautes fréquences. De plus, il est possible de discrétiser les fréquences avec un pas d'échantillonnage plus grand que celui dicté par le théorème d'échantillonnage. Une stratégie pour sélectionner les fréquences est développée qui réduit le nombre de fréquences nécessaire en imagerie lorsqu'une gamme d'offset est disponible: le nombre de fréquences diminue lorsque l'offset maximum augmente. Les donnés sismiques réelles ne contiennent malheureusement pas de très basses fréquences. Des techniques de pré-conditionnement doivent alors être appliquées afin d'améliorer l'efficacité de l'inversion à partir de fréquences réalistes. Le lissage du vecteur gradient ainsi que l'inversion des premières arrivées augmente les chances de convergence au minimum global. L'efficacité des méthodes de pré-conditionnement est tout de même limitée par le degré d'information contenu dans le modèle de départ
The standard imaging approach in exploration seismology relies on a decomposition of the velocity model by spatial scales: the determination of the low wavenumbers of the velocity field is followed by the reconstruction of the high wavenumbers. However, for models presenting a complex structure, the recovery of the high wavenumbers may be significantly improved by the determination of intermediate wavenumbers. These, can potentially be recovered by local, non-linear waveform inversion of wide-angle data. However, waveform inversion is limited by the non-linearity of the inverse problem, which is in turn governed by the minimum frequency in the data and the starting model. For very low frequencies, below 7 Hz, the problem is reasonably linear so that waveform inversion may be applied using a starting model obtained from traveltime tomography. The frequency domain is then particularly advantageous as the inversion from the low to the high frequencies is very efficient. Moreover, it is possible to discretise the frequencies with a much larger sampling interval than dictated by the sampling theorem and still obtain a good imaging result. A strategy for selecting frequencies is developed where the number of input frequencies can be reduced when a range of offsets is available: the larger the maximum offset is, the fewer frequencies are required. Real seismic data unfortunatly do not contain very low frequencies and waveform inversion at higher frequencies are likely to fail due to convergence into a local minimum. Preconditioning techniques must hence be applied on the gradient vector and the data residuals in order to enhance the efficacy of waveform inversion starting from realistic frequencies. The smoothing of the gradient vector and inversion of early arrivals significantly improve the chance of convergence into the global minimum. The efficacy of preconditioning methods are however limited by the accuracy of the starting model

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

16

Tavakolifaradonbeh, Borhan. "Tomographie de pente fondée sur l'état adjoint : un outil d'estimation de modèle de vitesse pour l'imagerie sismique." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017AZUR4089/document.

Повний текст джерела

Анотація:

La construction du macro-modèle de vitesse est une étape cruciale de la chaîne d’imagerie sismique afin de produire un modèle adéquat pour la migration ou l'inversion de la formes d’onde complètes (Full Waveform Inversion). Parmi les approches possibles pour construire ce macro-modèle, la tomographie des pentes est fondée sur le pointé d’évènements localement cohérents caractérisés par leur temps de trajet et leurs pentes dans les collections de sismogrammes à source et réflecteur communs. Chaque évènement dans les observables est associé à un petit segment de réflecteur dans le sous-sol caractérisé par sa position et son pendage. Cette thèse propose une reformulation de la tomographie des pentes pour palier aux deux limitations sus-mentionnées. Les temps de trajet sont calculés à l’aide d’un solveur eikonal et la méthode de l’état adjoint est utilisée pour calculer efficacement le gradient de la fonction coût dans le contexte de méthodes d’optimisation locale. Le solveur eikonal est fondé sur une méthode aux différences finies pour la discrétisation des opérateurs différentiels. La méthode est implémentée pour des milieux 2D transverses isotropes avec un axe de symétrie dont l’orientation varie spatialement (milieux TTI). La méthode est évaluée avec différents examples synthétiques comme les cas du modèle isotrope complexe Marmousi et du modèle 2D TTI BP-salt. Dans le cas de milieux TTI, les couplages pouvant exister entre les paramètres de différente nature sont analysés avec un cas synthétique canonique. Cette thèse se conclut par une application à des données de sismique réflexion multitrace large bande (fournie par CGG) afin de reconstruire le modèle de vitesse vertical
Velocity macro-model building is a crucial step in seismic imaging workflows as it provides the necessary background model for migration or full waveform inversion. Slope tomography, as a reliable alternative for conventional tomography, provides a tool to achieve this purpose where one picks the local coherent events rather than continuous events. These approaches are based on the slopes and traveltimes of the local coherent events which are tied to a reflecting/diffracting point (scatterer) in the subsurface. In this thesis, I introduce an anisotropic slope tomographic approach which aim at macro-model building for subsurface properties in 2D tilted transversely isotropic (TTI) media. In this method, I reformulate the stereotomography, as an slope tomographic tool, such that I replace the ray-based forward engine with a TTI eikonal solver and take advantage of the adjoint state method to calculate the gradients. In result, I can efficiently calculate the traveltimes for complex media and long offset acquisition on a regular grid of the subsurface and formulate a matrix-free framework for the inversion. Different synthetic examples including the isotropic Marmousi and 2D TTI BP-salt model are considered to assess the potential of the method in subsurface parameter estimations. Also, through a simple example, the footprint of parameter cross-talk is investigated for the Thomsen parametrization. As a real data application, the proposed method is applied on a 2D marine BroadSeis data set (provided by CGG) to retrieve the vertical velocity of the subsurface

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

17

Ben, Bouallegue Fayçal. "Contributions en reconstruction TEP 3D par inversion directe." Montpellier 2, 2009. http://www.theses.fr/2009MON20078.

Повний текст джерела

Анотація:

Nous présentons deux contributions innovantes dans le domaine de la reconstruction par inversion directe en tomographie par émission de positons (TEP) 3D. D'abord, à partir d'une formulation étendue du rebinning analytique dans l'espace de Fourier 3D, nous développons un algorithme itératif de reprojection (FOREPROJ itératif) qui permet l'estimation des projections obliques manquantes sur la base de l'ensemble des projections mesurées. Il en découle, au premier ordre, une formulation étendue du Fourier rebinning (FORE étendu) et un algorithme de reprojection approximatif associé. Ces deux algorithmes sont évalués sur des simulations numériques de données TEP 3D pour résoudre le problème de la troncature axiale. Prenant avantage de l'ensemble de la statistique disponible, FOREPROJ itératif s'avère une alternative rapide et fiable aux méthodes classiques que sont FOREPROJ et la reprojection géométrique. Il améliore significativement la qualité des coupes reconstruites sans perte de résolution spatiale. Nous évaluons ensuite dans quelle mesure le choix de plan fixes pour paramétrer les projections permet de simplifier l'étape d'interpolation en fréquence requise par l'application du théorème de la projection de Fourier en 3D (3D-FST). Nous comparons l'implémentation directe de ce dernier avec un nouvel algorithme de gridding basé sur une géométrie à 2 plans fixes et ne nécessitant qu'une interpolation 1D dans l'espace de Fourier. Il apparaît que l'utilisation de deux plans orthogonaux conduit à un rapport signal à bruit dans les coupes reconstruites similaire à celui obtenu par le 3D-FST avec une statistique double, cela sans perte de résolution
We present two innovative contributions in 3D positron emission tomography (PET) direct reconstruction. First, we develop an extended three-dimensional exact rebinning formula in the Fourier space that leads to an iterative reprojection algorithm (iterative FOREPROJ), which enables the estimation of unmeasured oblique projection data on the basis of the whole set of measured data. In first approximation, this analytical formula also leads to an extended Fourier rebinning equation that is the basis for an approximate reprojection algorithm (extended FORE). These algorithms are evaluated on numerically simulated 3D PET data for the solution of the truncation problem. By taking advantage of all the 3D data statistics, the iterative FOREPROJ reprojection provides a quick and reliable alternative to the classical FOREPROJ and geometric re-projection methods. It significantly improves the quality of the external reconstructed slices without loss of spatial resolution. Then we investigate how the choice of fixed planes for the representation of the projection data of a cylindrical PET scanner simplifies the frequency interpolation required by the 3D Fourier slice theorem (3D-FST). A new gridding algorithm based on a two-plane geometry and requiring only 1D interpolations in the Fourier domain is compared with the direct implementation of the 3D-FST. We show that the use of two orthogonal planes leads to signal to noise ratios similar to those achieved with the 3D-FST algorithm from projection data acquired with up to two times more count rates, while the resolution remains similar

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

18

Samyn, Kévin. "Imagerie de subsurface à partir d'une approche géophysique multi-méthode basée sur l'inversion coopérative 2 D : Nouvelle formulation théorique et applications numériques et expérimentales sur des données électriques et sismiques." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066612/document.

Повний текст джерела

Анотація:

Pour mieux comprendre les résultats géophysiques en termes de géologie, il est important d’utiliser différents types de données acquises par plusieurs méthodes. Une seule méthode géophysique n’a pas nécessairement la résolution suffisante pour expliquer la géologie. Avec une seule méthode, il peut être difficile de donner un sens géologique aux anomalies observées dans les modèles. L’inversion coopérative, en revanche, est une approche permettant de combiner des données de différentes natures. L’inversion conjointe peut être réalisée de deux façons : structurale ou petrophysique. On peut subdiviser les inversions conjointes en deux groupes : l’inversion conjointe de méthodes sensibles au même paramètre physique, et l’inversion coopérative de méthodes sensibles aux paramètres de natures différentes, comme l’électrique et la sismique. Dans ce travail de thèse, on propose de combiner une inversion coopérative par zonation et une méthode Gauss-Newton de minimisation de la fonction coût. L’inversion coopérative par zonation consiste à utiliser séquentiellement une approche de classification non-hiérarchique fuzzy c-means (FCM) et un algorithme d’inversion séparée. Dans un processus itératif, l’algorithme de classification non-hiérarchique est appliqué sur les résultats obtenus par inversion séparée pour générer des modèles composés de plusieurs zones homogènes représentant chacune une certaine lithologie du milieu investigué. Les modèles ainsi construits sont ensuite utilisés comme modèles a priori dans l’expression du terme de covariance a priori sur l’espace des modèles dans une nouvelle étape d’inversion séparée. La solution obtenue par une telle approche peut être biaisé vers le modèle a priori qui est fonction du nombre de classes dans l’algorithme de classification non-hiérarchique. Pour résoudre ce problème, nous proposons l’utilisation d’un paramètre de régularisation choisi par une méthode dérivée de la méthode L-curve qui permet de pondérer l’impact du modèle a priori sur la solution dans le cas où la géologie ne se prête pas à une segmentation des modèles et de réduire l’effet du biais que pourrait introduire un mauvais a priori. Le choix du nombre de classes pour la construction du modèle a priori est ainsi également rendu moins crucial. La méthodologie développée durant cette thèse est testée et validée sur deux modèles synthétiques. Une application est réalisée sur des données réelles acquises dans le cadre d’un projet de recherche de l’agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Andra) pour la caractérisation d’un site d’intérêt. Au vu des résultats de cette application, l’utilisation d’une approche coopérative pour l’inversion des données électrique et sismique permet l’obtention d’un modèle géologique (structure et propriétés) plus robuste et cohérent avec toutes les données. Les variations de paramètres en profondeur sont définies de manière plus précise avec cette approche
Understanding geology from geophysical investigation is better when information is obtained from different kinds of data. A single method may not have sufficient resolution to provide the expected information. Joint inversion is a step forward to quantitatively combine data of different nature. Joint inversion may be considered in two different ways, petrophysical or structural. We may subdivide a joint inversion into two categories, joint inversion of data function of the same physical parameter, and cooperative inversion of data of different nature such as electrical and seismic data. In this work, we propose to combine a zonal cooperative inversion scheme with a Gauss-Newton method for minimizing the cost function. The basic idea of zonal cooperative inversion is to use cooperatively fuzzy c-means (FCM) classe analysis and separate inversion algorithm. For each iteration classe analysis of separate inversion results is used to construct models composed by several classes that contain the parameter characteristics of dominant subsurface structures. These constructed models are then used in the expression of the model space a priori covariance term in a new stage of separate inversion. The resulting models are then possibly biased to a priori models which depend on the number of classes. To overcome this problem, we formulate the inverse problem using a regularization parameter selected by an adapted L-curve method to weigh the impact of the a priori model on the solution when geology cannot be described by segmented models. The advantage of such a formulation is to avoid undesirable bias towards the starting model and leads to significantly improved spatial resolution for consistent prior information. Hence, the choice of the number of classe to create the a priori model is although less important. The developed methodology is tested and validated on two synthetic models. An experimental application is performed on real data acquired as part of a research survey of the National Agency for Radioactive Waste Management (Andra) for the characterization of a site of interest. Given the results of this application, the use of a cooperative approach for the inversion of electrical and seismic data allows the reconstruction of a more robust geological model, consistent with all the data. The variations of the parameters with depth are more precisely described using this approach

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

19

Widiwijayanti, Christina. "Réponse des structures lithosphériques aux différents stades de la collision de deux zones de subduction : exemple de la Mer des Moluques." Paris, Institut de physique du globe, 2002. http://www.theses.fr/2002GLOB0010.

Повний текст джерела

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

20

Philippe, Louis. "Diagnostics optiques dans des jets supersoniques libres : tomographie par déviation de faisceau et absorption infrarouge." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1989. http://www.theses.fr/1989ECAP0118.

Повний текст джерела

Анотація:

Deux techniques de diagnostic optique par faisceau laser sont appliquées à l'étude de la détente en jet supersonique libre. Près du plan d'éjection, des profils quantitatifs de masse volumique sont obtenus par la technique de déviation de faisceau laser; associée à deux algorithmes d'inversion numérique. Dans le cas de jets axisymétriques, l'inversion d'Abel est utilisée pour mettre en évidence l'influence de la géométrie de la tuyère sur la naissance de l'écoulement. Plus loin, un bon accord est constaté avec un calcul numérique par la méthode des caractéristiques. Une augmentation de la pression génératrice révèle un changement de structure de la couche de choc. L’application d'un algorithme d'inversion de tomographie permet de reconstruire des profils de masse volumique pour l'interaction de deux jets d'axes parallèles. La couche de mélange crée un jet secondaire très dense qui vient perturber les deux jets initiaux. La technique de spectroscopie infrarouge à haute résolution est appliquée à l'étude de la relaxation rotationnelle de Co, en détente en jet de gaz pur, ou ensemence dans l'hélium et l'argon. À cet effet, une technique d'acquisition par balayage rapide des profils d'absorption a été mise au point. Des mesures locales de populations rotationnelles et de températures rotationnelles sont extraites des profils expérimentaux par les méthodes du décalage doppler et de l'inversion numérique d'Abel, qui sont comparées. L’expérience révèle le gel successif des niveaux rotationnels, une augmentation des températures en fin de détente, ainsi qu'un bon accord avec les résultats de la modélisation isentropique pour la densité totale. L’influence des effets conjugués de la pénétration du gaz résiduel et de la condensation dans le cœur du jet est prise en compte pour l'interprétation des résultats obtenus.

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

21

Gosselet, Adam. "Inversion conjointe d'arrivées réfléchies de surface et d'arrivées directes au puits par tomographie de pente." Paris, ENMP, 2004. http://www.theses.fr/2004ENMP1266.

Повний текст джерела

Анотація:

La tomographie sismique, consistant à retrouver les vitesses de propagation des ondes dans le sous-sol, est une étape décisive pour l’obtention d’images géologiques précises nécessaires à l’exploration pétrolière. La méthode proposée, basée sur l’inversion des temps de trajets et des pentes des ondes sismiques, traite conjointement les données de surface et les arrivées directes au puits. Ces dernières permettent une meilleure fiabilité du champ de vitesses en terme de précision et de calage profondeur. L’utilisation de la pente permet de les rétropropager dans le modèle résultat pour en estimer la qualité en terme de capacité de focalisation. La méthode est appliquée à deux jeux de données réelles. L’un ne fournit que des données de puits se révèlant incapables de contraindre correctement les paramètres du modèle pour cause de couverture trop faible en surface. Le second démontre la complémentarité des données de surface et de puits et l’amélioration de l’imagerie due à ces dernières
Seismic tomography, which aims to determine propagation velocities of waves in the subsoil, is a key point in obtaining accurate geological images in petroleum exploration. The methodology proposed here consists in inverting both seismic waves traveltimes and slopes and jointly uses surface data and direct borehole arrivals. These latter allow better reliability of the velocity field because they can provide more accurate values and enhanced depth fitting. Using slopes, they can be retropropagated in the inverted model in order to assess its quality in terms of focusing capability. The method is applied on two data sets. First one provides borehole data only and is unable to correctly constrain model parameters, due to lack of coverage at surface. Second one demonstrates that joint use of surface and borehole data provides enhanced seismic images compared to use of surface data alone

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

22

Mousavi, Seyedesima. "Travel time and attenuation tomography in West Bohemia/Vogtland." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Leipzig, 2016. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:15-qucosa-217644.

Повний текст джерела

Анотація:

The region of West Bohemia/Vogtland in the Czech–German border area is well known for the repeated occurrence of earthquake swarms, CO2 emanations and mofette fields. To deepen the understanding of these phenomena local earthquake tomography of the Vp and Vp/Vs structure and attenuation tomography are carried out in this study. In comparison with previous investigations the travel time tomography revealed more details of the near-surface geology, potential fluid pathways and features around and below the swarm focal zone. In the uppermost crust, for the first time the Cheb basin and the Bublák/Hartoušov mofette fields were imaged as distinct anomalies of Vp and Vp/Vs. The well-pronounced low-Vp anomaly of the Cheb basin is not continuing into the Eger rift indicating a particular role of the basin within the rift system. A steep channel of increased Vp/Vs is interpreted as the pathway for fluids ascending from the earthquake swarm focal zone up to the Bublák/Hartoušov mofette fields. As a new feature, a mid-crustal body of high Vp and increased Vp/Vs is revealed just below and north of the earthquake swarm focal zone. It may represent a solidified intrusive body which emplaced prior or during the formation of the rift system. The enhanced fluid flow into the focal zone and triggering of earthquakes could be driven by the presence of the intrusive body if cooling is not fully completed. The assumed intrusive structure is considered as a heterogeneity leading to higher stress particularly at the junction of the rift system with the basin and prominent fault structures. This may additionally contribute to the triggering of earthquakes. The three-dimensional (3-D) P-wave attenuation (Qp) model for West Bohemia is the first of its kind. Path-averaged attenuation t * is calculated from amplitude spectra of time windows around the P-wave arrivals of local earthquakes. Average value or Qp for stations close to Nový Kostel are very low (< 150) compared to that of stations located further away from the focal zone (increases up to 500 within 80 km distance). The SIMUL2000 tomography scheme is used to invert the t * for P-wave attenuation perturbation. Analysis of resolution shows that the model is wellresolved in the vicinity of earthquake swarm hypocenters. The prominent features of the model are located around Nový Kostel focal zone and its northern vicinity. Beneath Nový Kostel a vertically stretched (down to depth of 11 km) and a highly attenuating body is observed. This might be due to fracturing and high density of cracks inside the weak earthquake swarm zone in conjunction with presence of free gas/fluid. Further north of Nový Kostel two high attenuating body are located at depths between 2 to 8 km which can represents trapped laterally distributed fluids. The eastern anomaly shows a good correlation with the fluid accumulation area which was suggested in 9HR seismic profile.

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

23

Dessa, Jean-Xavier. "Modelisation et inversion de la forme d'onde en domaine frequentiel : applications a la tomographie multi-offsets." Paris 11, 2001. http://www.theses.fr/2001PA112145.

Повний текст джерела

Анотація:

Je presente dans cette these le developpement d'une technique de modelisation et d'inversion de la forme d'onde en domaine frequence-espace dans des milieux visco-acoustiques avec applications a l'imagerie sismique. Le calcul de champs d'ondes repose sur un schema implicite de differences finies qui requiert la resolution d'un systeme lineaire. Ceci est accompli, au prix d'un cout numerique eleve, par une methode directe de factorisation lu qui permet un calcul rapide des solutions de l'equation d'onde lorsque de nombreuses sources sismiques sont impliquees. Le cout est cependant fortement attenue par l'adoption d'un algorithme de reordonnancement du systeme base sur une methode de degre minimum. Concernant le probleme inverse, une approche d'optimisation par critere de moindres carres est adoptee. La convergence vers le minimum de la fonction cout repose sur une technique de gradient. La principale difficulte a la resolution du probleme inverse reside dans sa non linearite. Celle-ci est plus particulierement marquee pour les donnees enregistrees a grands offsets, ainsi qu'il est montre. Il en resulte une limitation dans la reconstruction des bas nombres d'ondes d'un modele de vitesses sismiques. La formulation en domaine frequentiel du probleme inverse permet d'attenuer la non linearite en inversant iterativement les donnees par frequences croissantes. Elle permet en outre une reduction tres significative du volume de donnees a traiter. Des limitations subsistent neanmoins concernant le macro-modele de vitesses. Deux applications sont presentees. La premiere est un traitement de donnees synthetiques simulant l'imagerie d'un modele geologique par un dispositif d'obh, la seconde porte sur un jeu de donnees reelles de tomographie de diffraction multi-angles.

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

24

Martin, Thierry. "Inversion bayesienne du probleme non lineaire de tomographie d'impedance electrique modelise par une methode d'elements finis." Paris 11, 1997. http://www.theses.fr/1997PA112290.

Повний текст джерела

Анотація:

L'estimation de distributions de resistivite, connue sous le nom de tomographie d'impedance electrique (tie), est un probleme inverse non lineaire et mal pose. Pour formuler le probleme direct, il est necessaire, dans le cas general, d'utiliser une approximation car l'equation aux derivees partielles regissant l'experience ne possede pas de solution explicite. L'emploi de la methode des elements finis (mef) nous permet de concevoir, pour une faible charge de calcul, un modele direct qui, non seulement preserve le caractere non lineaire du phenomene mais possede egalement une precision suffisante pour l'inversion. Nous operons une regularisation dans le cadre bayesien en introduisant des lois a priori markoviennes sur la log-conductivite. Le systeme de voisinage de ces lois est construit directement a partir du maillage triangulaire adopte pour la mef. Nous proposons d'abord une estimation du maximum a posteriori (map) de la densite obtenue avec une loi a priori huber-markov qui favorise des reconstructions douces tout en autorisant des discontinuites locales. Le critere resultant est minimise par la methode du gradient pseudo-conjugue. Par rapport aux methodes preexistantes, les simulations montrent de nettes ameliorations des estimations sur les plans de la robustesse au bruit, de la rapidite d'execution ainsi que la capacite a restaurer des distributions contrastees et discontinues. Nous presentons ensuite le probleme de tie sous une forme bilineaire contrainte. Exploitant cette propriete ainsi que le caractere tres creux de la modelisation mef, nous proposons une methode stochastique d'estimation de la moyenne a posteriori (mp) de la log-conductivite. La moyenne des points obtenus par echantillonnage de gibbs d'une fonction d'importance, corrigee par une ponderation bien choisie, converge vers l'esperance recherchee.

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

25

Renard, François. "Inversion de données sismiques : prise en compte de la nature corrélée du bruit." Montpellier 2, 2003. http://www.theses.fr/2003MON20014.

Повний текст джерела

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

26

Mangué, Madeleine. "Tomographie radar en milieu stratifié à forts contrastes de vitesse." Pau, 2008. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00286583.

Повний текст джерела

Анотація:

Le radar géologique est souvent utilisé pour caractériser les propriétés physiques de la subsurface, telle que la teneur en eau. Nous avons développé un algorithme d’inversion des temps de première arrivée en puits. Il est basé sur la description en couches du milieu et, uniquement un nombre limité de paramètres sont inversés. Cette méthodologie a été mise en place pour des milieux avec d’importants contrates de vitesse. Dans un premier temps, nous déterminons la distribution de vitesse des ondes électromagnétiques entre deux puits. Dans un second temps, nous nous posons la question de la continuité des couches pour plusieurs panneaux tomographiques contigus. Cette méthodologie permet l’obtention d’un modèle de vitesse 2D du milieu compris entre des paires de puits successifs. Ce schéma d’inversion prend en compte différents types d’ondes dont la directe et la conique, générés par le fort contraste de vitesse. Cette méthode a ensuite été testée sur des données synthétiques puis sur des données réelles, acquises au niveau de la plaine alluviale de l’Adour
Ground penetrating radar is often used for the characterization of subsurface properties such as the water-content. We have developed an algorithm for cross-well tomographic inversion of GPR first-arrival traveltimes. It is based on a blocky description of the propagation medium, and only a limited number of parameters are inversed. This methodology has been developed for media with significant contrast of electrical permittivity. In a first step, the distribution of the electromagnetic wave velocity is determined between two wells. In a second step, we address the question of the layers continuity for several successive tomographic panels. This methodology allows us to obtain a 2D velocity profile of the medium between successive pairs of wells. This inversion scheme takes into account both the direct and refracted waves generated at interfaces with strong velocity contrast. It was tested on synthetic data, and then on real data

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

27

Clarke, Richard William Barnes. "Modélisation et inversion de données cinématiques complexes en 3D." Pau, 1997. http://www.theses.fr/1997PAUU3010.

Повний текст джерела

Анотація:

La détermination de modèles de vitesse dans des régions géologiques complexes est actuellement un défi majeur de la géophysique d'exploration. La tomographie de réflexion permet de déterminer des géologies comprenant des variations latérales de vitesse et des réflecteurs à géométries arbitraires. Cependant, elle est confrontée à deux grandes difficultés pour des structures complexes : l'accès aux données cinématiques et leur nature multi-valuée. Pour résoudre ce premier problème, nous proposons une approche 3D à déport nul de la méthode Smart (la tomographie de réflexion aidée par la migration séquentielle), méthode d'analyse de vitesse de migration. Nous interprétons des données cinématiques dans le cube migre profondeur après sommation et ensuite nous démigrons les horizons par un tracé de rais. Pour ce faire, nous développons un tracé de rais rapide et fiable, permettant de calculer des cinématiques multi-valuées dans des structures complexes. Ensuite, nous proposons une formulation de la tomographie de réflexion 3D permettant de prendre en compte des temps de trajet multi-valués. Pour les données à déport nul, cette formulation utilise les paramètres de rai pour déplier les triplications et donc annuler l'ambiguïté de l'opérateur de modélisation due aux cinématiques multi-valuées. Pour les données à déport non nul, des estimations précises des paramètres de rais sont indisponibles. Chaque branche de données à déport non nul est associée à une donnée à déport nul et une méthode originale de trace de rais par continuation avec contraintes nous permet d'assurer que le rai calculé appartient toujours à la même branche que le rai à déport nul. Ainsi, l'ambiguïté de l'opérateur de modélisation est annulée pour les données à déport non nul. Enfin, nous montrons sur des données complexes, synthétiques et réelles, l'apport de ces outils en combinaison avec l'approche 3D à déport nul de la méthode Smart, pour déterminer des modèles de vitesse géologiques complexes.

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

28

Carrière, Olivier. "Sequential acoustic inversion for the characterization of shallow sea environments." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2011. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209950.

Повний текст джерела

Анотація:

In marine environments, acoustic wave propagation is determined by sound-speed variations in the water column (related to salinity, temperature and pressure) ,and seafloor properties in shallow environments. The refraction index variations and the boundary conditions guide the wave propagation so that an important amount of acoustic energy can propagate over long distances. Measurements of acoustic transmissions coupled with propagation models can be inverted to infer the water column properties (tomography) and the seafloor and subseafloor properties (geoacoustics).

In this thesis a new method for shallow water inversion based on the sequential assimilation of acoustic measurements in Kalman filters is developed. Filtering algorithms for nonlinear systems, as the ensemble Kalman filter (EnKF), enable the integration of complex acoustic propagation models in the measurement model. The inverse problem is here reformulated into a state-space model to track sequentially the parameters (temperature, receiver positions, etc.) and their uncertainty by filtering regularly new acoustic data.

Different applications are proposed to demonstrate the sequential acoustic filtering approach. First, the problem of characterizing horizontal inhomogeneities in the sound-speed field between an acoustic source and a vertical array of receivers is addressed. Starting from a range-averaged sound-speed profile, the filtering of complex multifrequency data enables the estimate and tracking of the range-dependence of the sound-speed field.

The second application deals with the geoacoustic inversion problem based on a mobile source-receiver setup. The filtering approach is shown to provide more stable results than conventional inversion methods with a reduced computational burden. The last application is dedicated to the tracking of specific oceanic structures affecting the sound-speed field, here thermal fronts. An original parameterization scheme which is specific to the tracked feature is developed and enables to monitor the principal characteristics of the sound-speed field by filtering multifrequency acoustic data.

This work shows that the sequential filtering approach of transmitted acoustic data can lead to environmental estimates on spatial and temporal scale of interest for regional or coastal oceanographic models and can supplement the dataset assimilated nowadays for forecasting purposes./Dans les environnements marins, la propagation des ondes acoustiques est directement conditionnée par les variations de vitesse de propagation dans l'eau (liée à la température, la salinité et la pression hydrostatique), ainsi que les propriétés du fond, lorsque le milieu est peu profond. La propagation de ces ondes, typiquement guidée par les variations d'indice de réfraction et les conditions aux limites, permet de transmettre une quantité d'énergie acoustique importante sur de longues distances. Associées à des modèles de propagation, des mesures de transmission acoustique peuvent être inversées afin de déterminer les propriétés de l'environnement sondé, que ce soit de la colonne d'eau (tomographie) ou du fond marin (géoacoustique).

Dans cette thèse, une nouvelle méthode d'inversion en milieu peu profond, basée sur l'assimilation séquentielle de mesures acoustiques dans des filtres de Kalman, est développée. Les algorithmes de filtrage développés pour les systèmes non linéaires, tel que l'ensemble Kalman filter (EnKF), permettent d'intégrer des modèles de propagation acoustique complexes au sein du modèle de mesure. Le problème inverse est reformulé de façon séquentielle, en un modèle d'espace d'états, de sorte que l'évolution des paramètres (température, positions des récepteurs, etc.) et de leur incertitude est suivie au fur et à mesure de l'assimilation de nouvelles mesures.

Différentes applications sont proposées pour démontrer les performances du filtrage séquentiel. Le premier problème abordé est celui de l'inversion et du suivi des inhomogénéités horizontales du champ de vitesse entre une source acoustique et une antenne verticale de récepteurs. A partir d'un profil de vitesse moyen sur la distance source-récepteurs, le filtrage de mesures complexes multi-fréquences permet d'estimer la dépendance horizontale du champ de vitesse et son évolution au cours du temps. La nature séquentielle de l'algorithme de filtrage motive la seconde application, dédiée à l'estimation des paramètres géoacoustiques d'un environnement à partir d'une configuration source-récepteur mobile. Les résultats démontrent que l'approche par filtrage permet d'obtenir des estimations géoacoustiques plus stables que celles obtenues par les méthodes d'inversion conventionnelles avec un coût de calcul réduit. La troisième et dernière application est dédiée au suivi de structures océaniques marquées, tels que les fronts thermiques. Une paramétrisation originale spécifique à la structure inversée est proposée et permet d'estimer et de suivre les caractéristiques principales du champ de température par filtrage de données acoustiques multi-fréquences.

Ce travail montre que l'approche séquentielle de l'inversion des données acoustiques peut mener à des estimations environnementales sur des échelles spatiales et temporelles d'intérêt pour les modèles océanographiques côtiers et régionaux, de façon à compléter les données assimilées quotidiennement pour les prédictions.
Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

29

Alder, Chloé. "Etude de la déformation de la croûte et du manteau terrestres à partir de l'anisotropie sismique des modèles tomographiques." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEN021.

Повний текст джерела

Анотація:

L’anisotropie est souvent utilisée en sismologie comme proxy de la déformation des roches. Elle se développe lorsque des minéraux acquièrent une orientation préférentielle. C’est le cas de l’olivine des péridotites du manteau qui s’aligne selon la direction des flux de matière. Néanmoins, l’anisotropie observée en tomographie peut aussi provenir d’hétérogénéités chimiques non résolues par les ondes sismiques longues périodes : elle s’apparente alors à̀ de l’anisotropie artificielle. Les théories et développements méthodologiques actuels ne permettent pas de distinguer l’anisotropie réelle de l’anisotropie artificielle dans les signaux sismiques. Dans cette thèse nous avons utilisé des modèles simples de manteau terrestre pour étudier théoriquement et numériquement le lien entre le niveau d’hétérogénéités non résolues et l’anisotropie radiale artificielle. Nous en avons conclu que l’anisotropie est proportionnelle au carré des hétérogénéités et que 10% de contraste de vitesse sismique peut engendrer plus de 3% d’anisotropie, un niveau non négligeable au regard des observations tomographiques. Une tomographie 3-D anisotrope de l’Europe, centrée sur les Alpes et les Apennins, a également enté réalisée. Les données d’ondes de surface utilisées sont issues de corrélations de bruit sismique et permettent d’imager la croûte et le manteau supérieur. La structure isotrope de notre modelé illumine particulièrement bien la plaque adriatique en subduction sous les Apennins ainsi qu’une rupture de ce panneau située au sud de la chaîne. Par ailleurs, la méthode d’inversion en profondeur utilisée prend en compte le biais entre anisotropie et hétérogénéités. Nous présentons ainsi le premier modelé 3-D d’anisotropie radiale en Europe réalisé pour des profondeurs aussi faibles. Nos résultats suggèrent que la croûte inférieure est marquée par une structuration horizontale dans les Apennins, probablement en lien avec la déformation extensive actuelle observée dans la région
Seismic anisotropy is often used as a proxy for rock deformation. It arises from the preferred orientation of anisotropic minerals. For instance, olivine in mantellic peridotites align according to mantle flow. However, anisotropy in tomographic models can be the result of small scale heterogeneities unresolved by long period seismic waves. It is thus considered as artificial. Theories and methodological developments do not allow to distinguish the relative contributions of real and artificial anisotropy in seismic signals. In this thesis, we used simple models of the Earth’s mantle to analytically and numerically study the link between unresolved heterogeneities and the level of artificial radial anisotropy. We concluded that anisotropy is proportional to the square of heterogeneities and that 10% of velocity contrast can be responsible for 3% of anisotropy, which is non negligible compared to the observed anisotropy in tomography. A 3-D anisotropic model of Europe, focusing on the Alps and Apennines, was constructed from surface waves data. The dispersion measurements were made from noise correlation and allow to image the crust and uppermost mantle. The isotropic structure of the model shows particularly well the Adriatic plate subducting under the Apennines, as well as a slab break-off in the Southern part of the chain. The method used for the depth inversion takes into account the trade-off between layering and anisotropy. Our model is therefore the first 3-D model of radial anisotropy built at shallow depths in Europe. Our results suggest that the lower crust has a horizontal organization in the Apennines, probably related to the extensive regime observed in the area

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

30

Bayrakci, Gaye. "Hétérogénéité 3D de la croûte supérieure sous la Mer de Marmara : tomographie sur une grille de sismomètres fond de mer et de profils de tirs." Paris, Institut de physique du globe, 2009. http://www.theses.fr/2009GLOB0007.

Повний текст джерела

Анотація:

L’hétérogénéité 3D de vitesse des ondes P de la partie supra-crustale du Fossé de la Mer de Marmara est approchée à partir d’une inversion tomographique (Simulps) d’un ensemble de 16000 lectures de temps de premières arrivées de tirs de la campagne Seismarmara enregistrés par un réseau de 35 sismomètres fond de mer (OBS) et de 5 stations à terre. Après avoir exploré la sensibilité des résultats, du modèle a priori en testant plusieurs modèles initiaux 1D, nous avons élaboré un modèle 3D initial constitué de trois modèles 1D auquel on a rajouté la profondeur du fond marin puis la tendance topographique du socle. La fiabilité du modèle final est validée à la fois par des tests synthétiques et par la comparaison avec la sismique multi-trace et la sismique grand-angle. Les résultats tomographiques montrent que dans la mer de Marmara la forte topographie du socle n’est pas limitée entre le fossé profond et son pourtour où les variations de profondeur atteignent 8 km mais existe aussi des dépressions du socle de 2 km dans une distance de 6 km dans le fossé profond. Cette étude fournit une vue 3D de la topographie du socle et l’épaisseur sédimentaire ainsi étend la connaissance des études antérieures essentiellement le long des profils 2D en une vision 3D. L’utilisation original d’un code dédié à la tomographie des séismes locaux (LET) pour cette inversion des tirs permet l’intégration du modèle final 3D comme model initial pour les études de LET sans perte d’information afin d’améliorer les relocalisations des séismes
The 3D velocity heterogeneity of the upper-crustal part of the North Marmara Trough (NMT) is approached by a tomographic inversion (Simulps) of a set of 16000 first arrival times of the shots of the Seismarmara survey recorded by a network of 35 ocean bottom seismometers (OBS) and 5 land stations. In a first step we have checked the sensitivity of the results from the control parameters such as the grid geometry and a priori 1D model. In a second step we have designed a 3D a priori model by taking into account the sea-floor depth and the topographic trend of the basement from the basins to the basin rims. The reliability of the model is validated by synthetic tests and by the comparison with the seismic reflection and refraction profiles which principal characteristics such as the sedimentary infill and basement geometry are remarkably recovered by the inversion in the well resolved regions. This study provides a 3D view of the sedimentary thicknesses and of the basement topography which shows large vertical throws which may reach up to 7 km. It reveals also the variations of more than 2 km of the basement topography in a distance of 5 km along the sea-bottom trace of the North Anatolian Fault and its basins. The original use of a code designed for the local earthquake tomography for this inversion of shots allows also the integration of the final 3D model as an initial model for accurate relocation of the recorded earthquakes

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

31

Pageot, Damien. "Imagerie de la lithosphère par inversion de formes d'ondes de données télésismiques." Nice, 2012. http://www.theses.fr/2012NICE4109.

Повний текст джерела

Анотація:

Cette thèse s’inscrit dans un mouvement récent lié à la conception de réseaux sismologiques de plus en plus denses et permettant de faire évoluer l’imagerie lithosphérique vers des méthodes de tomographie haute résolution développées initialement dans le cadre de l’exploration sismique pétrolière. Bostock et al. (2001) font partis des pionniers de ce mouvement en ayant adapté la méthode de migration rai+Born aux configurations télésismique et en l’ayant appliquée aux données réelles télésismiques du projet CASC93. Durant ce travail de thèse, j’ai adapté l’inversion de formes d’ondes complètes, conçu pour l’exploration sismique, aux configurations télésismiques. Cette adaptation m’a amené à intégrer les sources planes, l’approche en champ diffracté et l’obliquité de ces ondes à l’algorithme original. Dans une première partie, je présente de manière générale les méthodes de modélisation de la propagation des ondes sismiques qui constituent le moteur de l’algorithme d’inversion des formes d’ondes complètes, son adaptation de la modélisation aux configurations télésismiques et enfin du problème inverse. La deuxième partie, je présente une analyse paramétrique de l’inversion des formes d’ondes complètes adaptée aux configurations télésismiques afin d’évaluer le potentiel de la méthode et de pointer les différences avec les paramétrisations recommandées dans le cadre de l’exploration sismique. La troisième partie concerne l’application de la méthode aux données réelles télésismiques enregistrées par le réseau sismologique MASE déployé dans le cadre d’un projet d’imagerie de la subduction de la plaque Cocos sous le Mexique
This thesis follows a recent movement link to the design of more and more denser seismological networks et allow to evolve lithospheric imaging toward high resolution tomography methods initially design in the Framework of seismic exploration. Bostock et al. (2001) are pioneers in this movement with their adaption of ray + Born migration method to teleseismic configurations and by applying this method to real teleseismic data form CASC93. During this thesis, I adapted a Full Waveform Inversion algorithm, design for seismic exploration, to teleseismic configurations. This adaptation leads me to integrate plane wave sources, a scattered wave field approach and obliquity of plane waves in the original algorithm. In the first part, I present the method to model propagation of seismic waves which is the core engine of the algorithm of Full Waveform Inversion, its adaptation to teleseismic configurations and finally the inverse problem. In the second part, I present a parametric analysis of Full Waveform inversion method adapted to teleseismic configurations to assess the potential of the method and spot the differences with the parameterizations recommended in seismic exploration. The third part concerns the application of the methods to real teleseismic data recorded by the seismological network MASE deployed for imaging the subduction of the Cocos plate below Mexico

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

32

Lasaygues, Philippe. "Tomographie ultrasonore osseuse : Caractérisation de la diaphyse des os par inversion d'un champ acoustique diffracté ; Intérêt pour l'imagerie pédiatrique." Habilitation à diriger des recherches, Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00440673.

Повний текст джерела

Анотація:

Depuis plusieurs années, l'équipe "Propagation & Imagerie" du Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique UPR CNRS 7051 s'intéresse à la tomographie ultrasonore pour inverser le champ acoustique rayonné par une structure osseuse corticale, i.e. reconstruire une image numérique et paramétrique en coupe transversale 2D de la diaphyse des os longs. Les premiers résultats in vitro sur des échantillons adultes sont très encourageants et pertinents. Aujourd'hui, nous orientons nos travaux vers l'imagerie du tissu osseux chez l'enfant. Les dimensions, la constitution ou encore l'élasticité de ces "plus petits" os se prêtent bien aux approximations et modélisations envisagées. Lors de cette soutenance, je me propose de faire une synthèse des actions passées, présentes et futures sur ce sujet, en exposant l'intérêt de la méthode mais aussi ses limites, en présentant les stratégies mises en oeuvre pour l'inversion (méthodes expérimentales ou numériques basées sur l'approximation de Born et/ou Born distordu, et basées sur l'approximation par des objets canoniques - ICBA). J'exposerai nos travaux sur les développements expérimentaux, sur la propagation dans ces milieux complexes et sur les protocoles d'acquisition et de traitement des signaux que nous avons élaborés.

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

33

Mouezy, Agnès. "Caractérisation de l'endommagement de parois de galeries par tomographie électrique : application en laboratoire souterrain." Rennes 1, 2005. http://www.theses.fr/2005REN1S155.

Повний текст джерела

Анотація:

La tomographie électrique est une des techniques fondamentales utilisées en géophysique appliquée. Cette méthode permet d'obtenir la distribution de la résistivité à partir de mesures de potentiel électrique. L'excavation d'une nouvelle galerie dans le laboratoire souterrain du Mont Terri nous a donné l'opportunité de suivre et de caractériser la zone endommagée de manière spatiale et temporelle. Des acquisitions successives ont été menées pendant plusieurs mois et les résultats ont pu être comparés avec les observations géologiques et les études du champ de contraintes montrant que les changements de résistivité sont corrélés avec la tectonique locale, la stratification et le champ de contrainte au voisinage des parois. En raison de la géométrie cylindrique de la galerie, un programme de modélisation multigrille 2. 5D a été développé en coordonnées cylindriques. Un programme d'inversion par recuit simulé a également été développé et testé sur des données synthétiques.

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

34

Ars, Jean-Michel. "Inversion conjointe géophysique appliquée à l'exploration en géothermie profonde dans le Massif Central." Thesis, Brest, 2018. http://www.theses.fr/2018BRES0025.

Повний текст джерела

Анотація:

Le développement de l’énergie géothermique a conduit à l’exploitation de ressources établies dans des contextes géologiques et géodynamiques très variés. L’exploration géophysique de ces réservoirs complexes nécessite l’utilisation de plusieurs méthodes d’imagerie complémentaire. Ce travail de thèse porte sur l’exploration d’une ressource géothermique située en contexte de socle fracturé dans le Massif Central français par magnétotellurique, tomographie de bruit ambiant et gravimétrie.La magnétotellurique est une méthode d’imagerie 3D résolvante qui est sensible à la présence d’eau et aux argiles d’altération hydrothermale mais limitée par sa couverture spatiale. La tomographie de bruit sismique présente une bonne résolution verticale mais ne résout pas les variations horizontales de vitesse. Cette méthode est sensible aux variations des propriétés mécaniques des roches et donc aux milieux fracturés. Enfin la gravimétrie apporte une contrainte sur les variations lithologiques et possède une bonne résolution latérale mais une faible résolution verticale.Nous présentons une méthode d’inversion conjointe des données sismiques et gravimétriques sous contrainte d’un modèle de résistivité obtenu par inversion magnétotellurique indépendante. L’inversion conjointe nécessite de définir des couplages entre modèles. Par absence de connaissance a priori de relations pétrophysiques, nous avons couplé les modèles de densité, de résistivité et de vitesse avec une loi qui contraint les paramètres à être corrélés en moyenne. Cette stratégie vise à faire ressortir des relations caractéristiques des objets géologiques de la ressource géothermique.Cette méthodologie d’inversion conjointe a été testée sur des modèles synthétiques. L’application aux données réelles acquises dans le Massif Central a permis de définir une zone en profondeur de forte corrélation interprétée comme la transition ductile fragile. La partie intermédiaire des modèles, plus homogène, permet de distinguer différentes unités géologiques séparées par une zone de faille. Enfin la partie superficielle se distingue par une forte hétérogénéité des paramètres résultants probablement de processus d’altération de surface
The development of geothermal energy has led to the exploitation of resources established in varied geological and geodynamic contexts. Geophysical exploration of these complex reservoirs requires the use of several complementary imaging methods. This PhD thesis focuses on the exploration of a geothermal resource located within the fractured basement in the French Massif Central using magnetotelluric, ambient noise tomography and gravimetry. Magnetotelluric is a 3D imaging method with a good resolution power that is sensitive to the presence of water and hydrothermal weathering clays but is limited by its spatial coverage. Seismic noise tomography has a good vertical resolution but does not resolve well horizontal velocity variations. This method is sensitive to variations of the mechanical properties of rocks and thus to fractured media. Finally gravimetry brings constraint on the lithological variations and has a good lateral resolution but lacks vertical resolution.We present a method of joint inversion of seismic and gravimetric data under the constraint of a resistivity model obtained by independent magnetotelluric inversion. Joint inversion requires defining model couplings. By lack of prior knowledge of petrophysical relationships, we have coupled the density, resistivity and velocity models with a law that constraints the parameters to be correlated on average.This strategy aims to bring out the characteristic relationships of the geological objects of the geothermal resource. This joint inversion methodology has been tested on synthetic models. The application to the real data acquired in the Massif Central has made it possible to define a deep zone of high correlation interpreted as the fragile ductile transition. The intermediate part of the models, more homogeneous, allows to distinguish different geological units separated by a fault zone. Finally the superficial part is distinguished by strong heterogeneity of the parameters resulting probably from surface alteration process

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

35

Beucler, Éric. "Tomographie régionale et globale du manteau terrestre : approche par les ondes de volume et de surface." Paris 7, 2002. http://www.theses.fr/2002PA077227.

Повний текст джерела

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

36

Singh, Vijay Pratap. "Application des algorithmes évolutionaires à la détermination de modèles de vitesse par inversion sismique." Paris, ENMP, 2006. http://www.theses.fr/2006ENMP1466.

Повний текст джерела

Анотація:

Le but du traitement sismique est de fournir une image structurale et lithologique du sous-sol à partir des ondes enregistrées. Cela requiert un modèle des vitesses de propagation. L'obtention de ce modèle est une difficulté majeure en cas de structures complexes telles que piémonts ou dômes de sel. Le but de cette thèse était de développer une technique d'estimation des vitesses de migration robuste et efficace en utilisant une méthode d'optimisation globale dont le coût de calcul soit raisonnable. Nous avons utilisé comme optimiseur un e-MOEA (MultiObjective Evolutionary Algorithm). Nous avons réduit le temps de calcul en introduisant de la connaissance géologique et géophysique au niveau de la représentation, des algorithmes, des opérateurs de variation, et des fonctionnelles. Dans ce travail, après avoir tenté de concevoir une représentation concise et géologiquement significative, nous avons finalement choisi les grilles régulières pour leur souplesse, malgré le risque de coût de calcul élevé dû au grand nombre de paramètres. Nous avons modifié la fonctionnelle de semblance différentielle et l'avons utilisée de concert avec la fonctionnelle de semblance pour avoir un critère robuste et précis. Nous avons adapté l'algorithme e-MOEA en l'hybridant avec les informations de RMO (Residual MoveOut) et de pendage. Nous avons aussi proposé un nouvel opérateur d'exploitation et une technique optimale de synthèse des parents. La motivation de ces adaptations est d'avoir à la fois la robustesse des méthodes globales et l'efficacité des méthodes locales d'optimisation. Nous présentons des exemples d'analyse de vitesse de migration concernant surtout le modèle Marmousi, mais aussi le bloc L7 en Mer du Nord. Nous avons démontré que notre technique d'analyse automatique des vitesses fonctionne sur des modèles fortement erronés, et qu'elle est, en termes de temps de calcul, aussi efficace que les méthodes de gradient, sauf pour les dômes de sel. Nous espérons une future extension 3D de cet algorithme
Goal of seismic data processing is to convert a recorded wave field into a structural or lithological image of the subsurface. This requires a model of the wave propagation velocities of the subsurface. Nevertheless obtaining this model is often the most difficult processing step, in areas of complex structure such as foothill or salt body. The goal of this thesis was to develop a robust and efficient migration velocity estimation technique that uses global optimisation methods and remains computationally tractable. We used e-MOEA (MultiObjective Evolutionary Algorithm) as an optimisation tool. We attempted to reduce the computational cost of EA by adding geological and geophysical knowledge to the component of the algorithms, at the representation level, in the variation operators and in the objective function. In this work, after some effort to design a concise and geologically meaningful representation, we finally concluded that the grid representation was the most flexible one, even though it implies a large number of unknown parameters and induces a high computational cost. We modified the differential semblance function and used it together with the semblance function to have a robust and accurate criterion. We hybridized e-MOEA using RMO (Residual MoveOut) and dip information. We first customize the e-MOEA algorithm itself, and also proposed a new exploitation operator and technique of optimal parent synthesis. The goal of the customization was to strive to have both the robustness of global methods and the efficiency of local optimisation methods. We presented examples of migration velocity analyses mainly on Marmousi model, together with a few results on the North-Sea L7 model. We demonstrated that our automatic velocity analysis technique is able to cope with large velocity errors and, in term of computation cost, it is as efficient as the gradient methods except in salt body. We expect that with some clever adoption this algorithm can be extended for 3D

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

37

Wang, Yi. "Imagerie haute résolution des structures lithosphériques par inversion de formes d'ondes P télésismiques courte période." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30018.

Повний текст джерела

Анотація:

La tomographie sismique permet d'imager l'intérieur de la Terre à partir de l'observation des ondes sismiques faite à la surface. L'inversion de forme d'ondes complètes est une méthode tomographique qui permet d'imager les structures lithosphériques de petite échelle. Cette approche demande des méthodes numériques efficaces et précises pour résoudre l'équation des ondes dans des milieux hétérogènes complexes. En théorie, la limite de résolution que l'on peut atteindre avec cette technique est de l'ordre de grandeur de la plus petite longueur d'onde présente dans le champ d'onde utilisé. Du fait de son coût élevé en temps de calcul, l'inversion de formes d'ondes complètes constituait encore récemment un formidable défi pour le sismologue. Cependant, cette situation est en train d'évoluer rapidement du fait des progrès récents à la fois des moyens de calcul haute performance ainsi que des méthodes numériques, mais aussi des déploiements de réseaux denses à l'échelle régionale. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à l'imagerie haute résolution des structures lithosphériques sous la chaine des Pyrénées par inversion de formes d'ondes P télésismiques courte période. L'objectif principal est d'apporter des contraintes nouvelles sur le taux de raccourcissement subi par cette chaine de montagnes pendant la convergence alpine. Nous utilisons une méthode de modélisation hybride qui couple une méthode de propagation d'onde globale 1D à une méthode d'éléments spectraux 3D à l'échelle régionale. Cette méthode hybride permet de coupler les champs globaux et régionaux sur les bords du domaine régional 3D. Elle limite les calculs 3D qui sont extrêmement couteux à l'intérieur du domaine régional, ce qui permet de réduire considérablement le temps de calcul. La méthode hybride permet ainsi de modéliser des sismogrammes synthétiques jusqu'à des périodes de l'ordre de la seconde, en prenant en compte toutes les complexités qui peuvent affecter la propagation des ondes dans le domaine régional 3D. A l'aide de cette méthode, il est également possible de calculer par la méthode de l'adjoint les dérivées de Fréchet qui relient les perturbations des formes d'onde observées aux perturbations des paramètres élastiques et de la densité dans le milieu. Ces noyaux de sensibilité sont utilisés pour formuler un problème inverse résolu par un algorithme itératif de type L-BFGS. Nous inversons les données de 5 sources télésismiques enregistrées par deux transects denses déployés au niveau des Pyrénées occidentales et centrales pendant l'expérience PYROPE. Nous avons ainsi obtenu les premières sections haute résolution de vitesses des ondes P et S au travers d'une chaine de montagnes. Les modèles tomographiques apportent des évidences claires en faveur d'un sous charriage de la plaque ibérique sous la plaque européenne. Ils montrent également l'importance de l'héritage et en particulier des structures liées à l'épisode de rifting crétacé dans la structuration de la chaine
Seismic tomography allows us to image the Earth's interior based on surface observations of seismic waves. The full waveform inversion (FWI) method has the potential to improve tomographic images for the fine scale structures of the lithosphere. For this reason it receives a lot of attention of seismologists. FWI requires an efficient and precise numerical techniques to solve the elastic wave equation in 3D heterogeneous media. Its resolution potential is limited by the shortest wavelength in the seismic wavefield and the wavefield sampling density. Because of the high computational cost of modeling the propagation of seismic waves in heterogeneous media, FWI remains challenging. However, owing to the progress in high performance computational resources and numerical simulation techniques, as well as the deployment of permanent and temporary broadband arrays in the last two decades, this situation has changed dramatically. In this thesis, we focus on the high resolution imaging of lithospheric structure beneath the Pyrenean range by FWI, to quantify the highly controversial amount of convergence that occurred during the formation of this mountain range. In order to obtain finely resolved tomographic images, we exploit short period teleseismic P waves recorded by dense transects. We use a hybrid method that couples a global wave propagation method in a 1D Earth model to a 3D spectral-element method in a regional domain. A boundary coupling approach is used to match the global and regional wavefields on the boundaries of the regional domain. This hybrid method restricts the costly 3D computations inside the regional domain, which dramatically decreases the computational cost. The hybrid method can model teleseismic wavefields down to 1s period, accounting for all the complexities that may affect the propagation of seismic waves in the 3D regional domain. By using this hybrid method, the sensitivity kernels of the least square waveform misfit function with respect to elastic and density perturbations in the regional domain are computed with the adjoint state method. These waveform sensitivity kernels are used in an iterative L-BFGS algorithm to invert broad-band waveform data recorded by two dense transects deployed during the temporary PYROPE experiment across the Pyrenees mountains. We obtain the first high resolution lithospheric sections of compressional and shear velocities across the Pyrenean orogenic belt. The tomographic models provide clear evidence for the underthrust of the thinned Iberian crust beneath the European plate and for the important role of rift-inherited mantle structures during the formation of the Pyrenees

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

38

Trillon, Adrien. "Reconstrution de défauts à partir de données issues de capteurs à courants de Foucault avec modèle direct différentiel." Ecole Centrale de Nantes, 2010. http://www.theses.fr/2010ECDN0026.

Повний текст джерела

Анотація:

La tomographie par courants de Foucault peut être utilisée pour évaluer la forme et le volume de défauts dans des plaques métalliques de générateur de vapeur de centrale nucléaire. L'objectif du travail présenté est de cartographier la distribution d'une grandeur représentative du défaut, ici la conductivité relative. Ce problème est difficile à résoudre car mal-posé et non-linéaire. Afin de le résoudre un modèle numérique est nécessaire. Nos travaux ont tout d'abord consisté à étudier les modèles directs existants pour choisir le plus adapté à notre cas. Il s'est avéré que les méthodes différentielles, différences finies ou éléments finis, étaient les plus adaptées à notre cas. Une fois que le modèle direct a été choisi, nous avons adapté les méthodes de type contrast source inversion (CSI) à ce modèle, puis proposé un nouveau critère à minimiser. Les méthodes de type CSI sont basées sur la minimisation de l'erreur quadratique pondérée des équations du modèle, observation et couplage. Par construction, elles autorisent une erreur sur ces équations. Il apparaît que les résultats de reconstruction s'améliorent lorsque l'erreur sur l'équation de couplage diminue. Afin de contraindre cette équation en évitant des problèmes de conditionnement, on a eu recours à une technique de Lagrangien augmenté. Enfin, le caractère mal-posé de ce problème peut être contourné en introduisant des informations a priori adéquates notamment sur la forme générale des défauts à reconstruire ainsi que sur les valeurs possibles de la conductivité relative
Eddy current tomography can be employed to caracterize flaws in metal plates in steam generators of nuclear power plants. Our goal is to evaluate a map of the relative conductivity that represents the flaw. This nonlinear ill-posed problem is difficult to solve and a forward model is needed. First, we studied existing forward models to chose the one that is the most adapted to our case. Finite difference and finite element methods matched very good to our application. We adapted contrast source inversion (CSI) type methods to the chosen model and a new criterion was proposed. These methods are based on the minimization of the weighted errors of the model equations, coupling and observation. They allow an error on the equations. It appeared that reconstruction quality grows with the decay of the error on the coupling equation. We resorted to augmented Lagrangian techniques to constrain coupling equation and to avoid conditioning problems. In order to overcome the ill-posed character of the problem, prior information was introduced about the shape of the flaw and the values of the relative conductivity

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

39

Beller, Stephen. "Imagerie lithosphérique par inversion de formes d’ondes télésismiques – Application aux Alpes Occidentales." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017AZUR4007/document.

Повний текст джерела

Анотація:

Dans cette thèse, un algorithme d'inversion de formes d'ondes (FWI) est développé pour l'imagerie 3D des paramètres élastiques de la lithosphère à partir des enregistrements télésismiques dans le but d'accroître la résolution des images lithosphériques. La modélisation sismique est effectuée par un méthode hybride d'injection de champ d'ondes. Une première modélisation est effectuée dans une Terre globale avec le logiciel AxiSEM pour déterminer les champs d’ondes aux bords de la cible lithosphérique. Ces solutions sont ensuite propagées dans cette cible par une méthode aux éléments finis spectraux. Le problème inverse est résolu avec un algorithme d’optimisation locale de type quasi-Newton (l-BFGS). La sensibilité de la méthode à la configuration expérimentale (paramétrisation du milieu, modèle initial, géométrie et échantillonnage du dispositif de capteurs) est tout d’abord analysée avec un modèle synthétique réaliste des Alpes Occidentales. L’algorithme est finalement appliqué à neuf événements de la campagne CIFALPS dans les Alpes occidentales jusqu’à une fréquence de 0.2Hz. Les modèles de vitesses P et S et de densité révèlent les grandes structures lithosphériques de la chaîne alpine, en particulier le corps d’Ivrée et la géométrie des Moho européen et adriatique. Plus profondément, deux anomalies de vitesses lentes sont imagées dans le manteau et sont interprétées comme la signature d’une remontée asthénosphérique et la localisation du détachement du panneau plongeant européen. Ces résultats corroborent l’hypothèse d’une subduction continentale de la croûte européenne et d’une éventuelle déchirure du panneau plongeant européen lors de la phase de collision
In this thesis, a full-waveform inversion (FWI) algorithm is developed with the aim to image the elastic properties (Vp, Vs and density) of 3D lithospheric models from teleseismic recordings with a spatial resolution of the order of the wavelength. Seismic modeling is performed with a wavefield injection hybrid approach. A first simulation is performed in a global radially symmetric Earth with the AxiSEM code to compute the wavefields on the borders of the lithospheric target. Then, these wavefields are propagated in the target with the spectral finite-element method. After linearization, the inverse problem is solved with a quasi-Newton (1-BFGS) optimization algorithm. The sensitivity of the teleseismic FWI to the experimental setup (subsurface parameterization, initial model, sampling and geometry of the station layout) is first assessed with a realistic synthetic model of the Western Alps. The method is finally applied to nine events of the CIFALPS experiment carried out in the Western Alps, up to a frequency of 0.2Hz. Reliable models of P and S wave speeds and density reveal with an unprecedented resolution the crustal and lithospheric structures of the Alpine Belt, in particular the geometry of the Ivrea body, and the European and Adriatic Mohos. Deeper, two slow velocity anomalies beneath the Western Alps are imaged in the mantle. The first, to the west of the chain, is interpreted as the signature of an asthenospheric upwelling, the second near the location of the Ivrea body indicates the European slab break-off. The study supports the hypothesis of the European continental crust subduction and confirms the possible tearing of the European slab

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

40

Godavarthi, Charankumar. "Optical diffraction tomography microscopy : towards 3D isotropic super-resolution." Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4337/document.

Повний текст джерела

Анотація:

Cette thèse vise à améliorer la résolution en trois dimensions grâce à une technique récente d’imagerie : la microscopie tomographique diffractive (MTD). Son principe est d’éclairer l’objet successivement sous différents angles en lumière cohérente, de détecter le champ diffracté en phase et en amplitude, et de reconstruire la carte 3D de permittivité de l’objet par un algorithme d’inversion. La MTD s’est avérée capable de combiner plusieurs modalités utiles pour la microscopie sans marquage, telles que plein champ, champ sombre, à contraste de phase, confocale, ou encore la microscopie à synthèse d’ouverture 2D ou 3D. Toutes sont basées sur des approximations scalaires et linéaires, ce qui restreint leur domaine d’application pour restituer l’objet de manière quantitative. A l’aide d’une inversion numérique rigoureuse prenant en compte la polarisation du champ et le phénomène de diffusion multiple, nous sommes parvenus à reconstruire la carte 3D de permittivité d’objets avec une résolution de λ/4. Une amélioration supplémentaire la portant à λ/10 a été rendue possible par l’insertion d’information a priori sur l’objet dans l’algorithme d’inversion. Enfin, la résolution axiale est moins bonne du fait de l’asymétrie des schémas d’illumination et de détection dans les microscopes. Pour s’affranchir de cette limitation, une configuration de tomographie assistée par miroir a été implémentée et a mis en évidence un pouvoir de séparation axial meilleur que λ/2. Au final, la MTD s’est illustrée comme un outil de caractérisation puissant pour reconstruire en 3D les objets ainsi que leurs indices optiques, à des résolutions bien supérieures à celles des microscopes conventionnels
This PhD thesis is devoted to the three-dimensional isotropic resolution improvement using optical tomographic diffraction microscopy (TDM), an emerging optical microscope technique. The principle is to illuminate the sample successively with various angles of coherent light, collect the complex (amplitude and phase) diffracted field and reconstruct the sample 3D permittivity map through an inversion algorithm. A single TDM measurement was shown to combine several popular microscopy techniques such as bright-field microscope, dark-field microscope, phase-contrast microscope, confocal microscope, 2D and 3D synthetic aperture microscopes. All rely on scalar and linear approximations that assume a linear link between the object and the field diffracted by it, which limit their applicability to retrieve the object quantitatively. Thanks to a rigorous numerical inversion of the TDM diffracted field data which takes into account the polarization of the field and the multiple scattering process, we were able to reconstruct the 3D permittivity map of the object with a λ/4 transverse resolution. A further improvement to λ/10 transverse resolution was achieved by providing a priori information about the sample to the non-linear inversion algorithm. Lastly, the poor axial resolution in microscopes is due to the fundamental asymmetry of illumination and detection. To overcome this, a mirror-assisted tomography configuration was implemented, and has demonstrated a sub-λ/2 axial resolution capability. As a result, TDM can be seen as a powerful tool to reconstruct objects in three-dimensions with their optical material properties at resolution far superior to conventional microscopes

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

41

Li, Shengfu. "Contribution to quantitative photoacoustic reconstruction : Forward models and inversion schemes." Thesis, Lyon, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAL0021/document.

Повний текст джерела

Анотація:

L'imagerie photoacoustique (IPA) des tissus biologiques permet de combiner les avantages des imageries optique et ultrasonore. Le principal contraste endogène pour l’IPA provient des vaisseaux sanguins en raison de la forte absorption de l'hémoglobine par rapport aux tissus environnants. De plus, les vaisseaux sanguins sont à peu près cylindriques et la concentration d'hémoglobine peut être supposée uniforme à l'intérieur des veines. Comme première contribution, nous avons développé dans cette thèse un modèle analytique de fluence optique pour plusieurs inhomogénéités cylindriques parallèles incorporées dans un milieu turbide. Les modèles analytiques n’existent que pour les cas simples. Pour traiter des situations plus complexes, comme les tissus biologiques, les méthodes numériques sont nécessaires. La deuxième contribution de cette thèse consiste à développer un solveur multigrilles de l'équation de diffusion optique et donc de proposer une méthode numérique efficace pour résoudre la fluence optique. Enfin, notre troisième contribution concerne la reconstruction de la tomographie quantitative photoacoustique (TQPA). Basée sur les modèles efficaces présentées dans les première et seconde contributions, nous avons proposé une méthode de reconstruction basée sur le modèle direct analytique pour les cas simples et une méthode d'inversion basée sur multigrille pour les cas plus réalistes. Les avantages de la méthode d'inversion basée sur multigrille sont présentés à la fois en terme de temps de calcul et de vitesse de convergence. Une validation expérimentale est présentée dans le dernier chapitre de cette thèse, prouvant la validité et l'analyse des performances des méthodes développées
Photoacoustic imaging (PAI) of biological tissues tries to combine the advantages of optical and acoustical imaging. The main endogenous contrast for PAI is derived from blood vessels due to the strong absorption of hemoglobin compared to the background tissues. Furthermore, blood vessels are roughly cylindrical and hemoglobin concentration can be assumed to be uniform inside the vessel. Therefore, the blood vessels can be considered as “cylindrical inhomogeneities”. As a first contribution, we have developed in this thesis an analytical model of optical fluence for multiple parallel cylindrical inhomogeneities embedded in an otherwise homogeneous turbid medium. Analytical models only exist for simple cases. To deal with more complex situations like biological tissues, numerical methods are required. The second contribution of this thesis is to develop a multigrid solver of optical diffusion equation and therefore to propose an efficient numerical method to resolve the optical fluence. Finally, our third contribution is concerned with quantitative PA tomography (QPAT) reconstruction. Based on the efficient models presented in the first and second contributions, we have proposed an analytic-based reconstruction method for simple cases and a multigrid-based inversion scheme for more realistic cases. The advantages of multigrid-based inversion scheme are shown in both computation and convergence speed. An experimental validation is presented in the last chapter of this thesis, proving the validity and analyzing the performances of the developed methods

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

42

Belhadj, Jihane. "Modèles paramétriques pour la tomographie sismique bayésienne." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLEM073/document.

Повний текст джерела

Анотація:

La tomographie des temps de première arrivée vise à retrouver un modèle de vitesse de propagation des ondes sismiques à partir des temps de première arrivée mesurés. Cette technique nécessite la résolution d’un problème inverse afin d’obtenir un modèle sismique cohérent avec les données observées. Il s'agit d'un problème mal posé pour lequel il n'y a aucune garantie quant à l'unicité de la solution. L’approche bayésienne permet d’estimer la distribution spatiale de la vitesse de propagation des ondes sismiques. Il en résulte une meilleure quantification des incertitudes associées. Cependant l’approche reste relativement coûteuse en temps de calcul, les algorithmes de Monte Carlo par chaînes de Markov (MCMC) classiquement utilisés pour échantillonner la loi a posteriori des paramètres n'étant efficaces que pour un nombre raisonnable de paramètres. Elle demande, de ce fait, une réflexion à la fois sur la paramétrisation du modèle de vitesse afin de réduire la dimension du problème et sur la définition de la loi a priori des paramètres. Le sujet de cette thèse porte essentiellement sur cette problématique.Le premier modèle que nous considérons est basé sur un modèle de mosaïque aléatoire, le modèle de Jonhson-Mehl, dérivé des mosaïques de Voronoï déjà proposées en tomographie bayésienne. Contrairement à la mosaïque de Voronoï, les cellules de Johsnon-mehl ne sont pas forcément convexes et sont bornées par des portions d’hyperboloïdes, offrant ainsi des frontières lisses entre les cellules. Le deuxième modèle est, quant à lui, décrit par une combinaison linéaire de fonctions gaussiennes, centrées sur la réalisation d'un processus ponctuel de Poisson. Pour chaque modèle, nous présentons un exemple de validation sur des champs de vitesse simulés. Nous appliquons ensuite notre méthodologie à un modèle synthétique plus complexe qui sert de benchmark dans l'industrie pétrolière. Nous proposons enfin, un modèle de vitesse basé sur la théorie du compressive sensing pour reconstruire le champ de vitesse. Ce modèle, encore imparfait, ouvre plusieurs pistes de recherches futures.Dans ce travail, nous nous intéressons également à un jeu de données réelles acquises dans le contexte de la fracturation hydraulique. Nous développons dans ce contexte une méthode d'inférence bayésienne trans-dimensionnelle et hiérarchique afin de traiter efficacement la complexité du modèle à couches
First arrival time tomography aims at inferring the seismic wave propagation velocity using experimental first arrival times. In our study, we rely on a Bayesian approach to estimate the wave velocity and the associated uncertainties. This approach incorporates the information provided by the data and the prior knowledge of the velocity model. Bayesian tomography allows for a better estimation of wave velocity as well asassociated uncertainties. However, this approach remains fairly expensive, and MCMC algorithms that are used to sample the posterior distribution are efficient only as long as the number of parameters remains within reason. Hence, their use requires a careful reflection both on the parameterization of the velocity model, in order to reduce the problem's dimension, and on the definition of the prior distribution of the parameters. In this thesis, we introduce new parsimonious parameterizations enabling to accurately reproduce the wave velocity field with the associated uncertainties.The first parametric model that we propose uses a random Johnson-Mehl tessellation, a variation of the Voronoï tessellation. The second one uses Gaussian kernels as basis functions. It is especially adapted to the detection of seismic wave velocity anomalies. Each anomaly isconsidered to be a linear combination of these basis functions localized at the realization of a Poisson point process. We first illustrate the tomography results with a synthetic velocity model, which contains two small anomalies. We then apply our methodology to a more advanced and more realistic synthetic model that serves as a benchmark in the oil industry. The tomography results reveal the ability of our algorithm to map the velocity heterogeneitieswith precision using few parameters. Finally, we propose a new parametric model based on the compressed sensing techniques. The first results are encouraging. However, the model still has some weakness related to the uncertainties estimation.In addition, we analyse real data in the context of induced microseismicity. In this context, we develop a trans-dimensional and hierarchical approach in order to deal with the full complexity of the layered model

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

43

Van, Baarsel Tobias. "Inversion des perturbations de surface par traitement d'antenne en guide d'onde ultrasonore." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAU035.

Повний текст джерела

Анотація:

En eaux peu profondes, les fluctuations de la surface de l'eau dégradent fortement les performances des antennes acoustiques sous marines. L'objectif de cette thèse est la détection, localisation et estimation, par tomographie acoustique océanique, d'une vague se propageant à la surface d'un guide d'onde fluide ultrasonore.Ces travaux se placent dans un cadre expérimental à petite échelle. Un couple d'antennes émettrice et réceptrice disposées de part et d'autre du guide d'onde crée un champ de pression acoustique de fréquence centrale f=1 MHz qui est projeté sur la base des faisceaux propres par une double formation de voies effectuée simultanément à l'émission et à la réception.Chacun de ces faisceaux propres est caractérisé par quatres observables : le temps de propagation, l'amplitude du signal transmis et les angles d'émission et de réception. La méthode des Noyaux de Sensibilité (NS) permet de relier ces observables acoustiques au déplacement local de la surface.L'inversion Bayesienne des NS permet un suivi précis de la propagation et la décroissance d'une vague causée par une excitation ponctuelle de la surface du guide d'onde. Différentes énergies d'excitation sont utilisées, causant des vagues gravito-capillaires de hauteur allant de 0.01 mm à 1 mm. Des mesures optiques valident l'estimation de la hauteur du déplacement d'eau
In shallow waters, the fluctuations of the water surface greatly affects the performances of underwater acoustic arrays. The goal of this thesis is to use tomography to detect, localise and estimate a travelling surface wave on the surface of an ultrasonic waveguide.The frame of this work is a small scale experiment. Two emitting and receiving arrays facing each other at each end of the waveguide create a acoustic pressure field of central frequency f=1 MHz which is projected on the basis of the eigenbeams using double beamforming performed simultaneously on the emission and on the reception. Each one of these eigenbeams is defined by four observables : the acoustic travel-time, the amplitude of the signal and the emitting and receiving angles. The Sensitivity Kernel (SK) approach allows to link the acoustic observables with the local displacement of the surface.The Bayesian inversion of the SK allows to accurately monitor and estimate the propagation and decay of a wave caused by a point excitation of the surface of the waveguide. Different energies of excitations are used, generating gravity-capillary waves of heights ranging from 0.01 mm to 1 mm. Optical measurements validate the estimation of the water displacement height

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

44

Barnoud, Anne. "Imagerie géophysique de l'île volcanique de Basse-Terre en Guadeloupe, par inversion de données sismologiques, gravimétriques et magnétiques." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAU017/document.

Повний текст джерела

Анотація:

Les volcans sont des édifices complexes et hétérogènes. Imager leur structure demande des méthodes adaptées au contexte ainsi qu'à la nature, à la qualité et à la quantité des données disponibles.Ce travail porte sur l'imagerie géophysique de l'île volcanique de Basse-Terre en Guadeloupe, par inversion de données gravimétriques et magnétiques, par tomographie d'ondes de surface extraites de corrélations de bruit sismique et par tomographie de temps d'arrivée des séismes de l'arc des Petites Antilles. Nous obtenons ainsi les premiers modèles tridimensionnels de l'île de Basse-Terre en termes de densité, aimantation et vitesses sismiques. La gravimétrie et le magnétisme conduisent à des modèles de densité et d'aimantation avec une très bonne résolution latérale dans les premiers kilomètres, mais avec une résolution verticale très faible. Les ondes de surface issues des corrélations de bruit présentent une bonne résolution verticale dans les premiers kilomètres, mais résolvent mal les variations latérales de vitesses. La tomographie de temps d'arrivée permet d'imager les vitesses sismiques jusqu'à des profondeurs élevées, avec une bonne résolution latérale, mais une mauvaise résolution verticale. Nous proposons une méthode pour inverser conjointement les données sismologiques et gravimétriques pour produire un modèle de vitesses et de densité qui bénéficie des résolutions complémentaires des différents jeux de données.Nos résultats soulignent une tendance NNO-SSE, avec des vitesses et des densités qui diminuent vers le sud en moyenne, conformément à la migration du volcanisme du nord vers le sud au cours de l'histoire géologique de l'île. Nous observons de faibles densités, vitesses sismiques et aimantations au niveau du dôme du volcan de la Soufrière ainsi que dans la région de Bouillante sur la côte ouest, reflétant la forte altération hydrothermale de ces zones. Deux anciens centres éruptifs majeurs, caractérisés par de fortes densités et vitesses sismiques, sont identifiés : l'un au niveau de la vallée de Beaugendre, l'autre au nord au niveau de la vallée de Petite Plaine
Volcanoes are complex and heterogeneous edifices. Imaging their structures requires methods that are adapted to the context and to the nature, quality and quantity of available data. This work focuses on the geophysical imaging of the volcanic island of Basse-Terre in Guadeloupe, by performing inversions of gravimetric and magnetic data, ambient noise based surface wave tomography, and travel time tomography from earthquakes of the Lesser Antilles arc. We therefore obtain the first three-dimensional models of Basse-Terre island in terms of density, magnetisation and seismic velocities. Gravimetry and magnetism lead to density and magnetisation models with a very good lateral resoltuion within the first kilometres but with very low vertical resolution. Surface wave tomography from noise correlations shows a good vertical resolution within the first kilometres, but poorly resolves the lateral velocity variations. Travel time tomography allows imaging seismic velocities up to great depths with a good lateral resolution but a poor vertical resolution. We propose a method to invert jointly the seismological and gravimetric data in order to produce a velocity and density model that takes advantage of the complementary resolutions associated with the different datasets.Our results outline a NNW-SSE trend, with velocities and densities roughtly decreasing southwards, in accordance with the southward migration of volcanism across the geological history of the island. We observe low densities, seismic velocities and magnetisations in the area of the dome of the Soufrière volcano as well as in the Bouillante area along the western coast, reflecting the high hydrothermal alteration of these areas. Two major old eruptive centres are identified in the areas of Beaugendre Valley and Petite Plaine Valley

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

45

Grislin-Mouëzy, Agnès. "Caractérisation de l'endommagement de parois de galeries par tomographie électrique : application en laboratoire souterrain." Phd thesis, Université Rennes 1, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00653449.

Повний текст джерела

Анотація:

La tomographie électrique est une méthode d'imagerie non destructive qui permet de définir un milieu en terme de résistivité électrique à partir de mesures du potentiel. La caractérisation de l'endommagement de paroi par cette technique géophysique s'inscrit dans une étude pluridisciplinaire de faisabilité d'un stockage de déchets radioactifs à vie longue en formation argileuse profonde, projet mené en partenariat par l'Agence Nationale de gestion des Déchets Radioactifs (ANDRA) et le CNRS dans le cadre du GdR ForPro (dir. J. Lancelot). Lors de l'excavation d'une galerie, plusieurs phénomènes physico-chimiques se produisent dans les premières dizaines de centimètres, voire quelques mètres, de la paroi induisant une fissuration et/ou une fracturation des argiles. Une grande partie du réseau de failles superficielles est connecté avec la surface et est donc remplie d'air ce qui a pour effet d'augmenter notablement la résistivité moyenne du milieu (l'air étant un isolant électrique) permettant ainsi à la tomographie électrique de caractériser cette zone endommagée. Ce projet a nécessité le développement d'un programme informatique de modélisation en coordonnées cylindriques 2.5D, géométrie la mieux adaptée au cas d'une galerie souterraine. Cette modélisation ou résolution du problème direct cylindrique par méthode multigrille présente dans des cas simples des pourcentages de différence de l'ordre de 2 à 4% par comparaison avec la solution analytique. Les différentes étapes de développement et de validation sont largement abordées dans la première partie de cette thèse. A partir du mois de Juillet 2004, nous avons pu suivre de manière spatio-temporelle le creusement d'une galerie dans le laboratoire souterrain du Mont Terri, analogue géologique suisse du site de Bure (laboratoire expérimental français en phase de creusement). Plusieurs acquisitions de mesures électriques ont ainsi été menées sur quelques mois, fournissant un grand nombre de données dont les premiers résultats présentés sous forme de pseudo-sections dans la deuxième partie de ce mémoire ont pu être corrélés avec les observations géologiques et les connaissances concernant le champ de contrainte in situ. Afin de rendre les résultats obtenus au Mont Terri directement compréhensibles, les mesures de potentiel électrique devront être inversées de manière à remonter au modèle de résistivité électrique réelle de la formation argileuse. Au préalable, un programme informatique d'inversion par recuit simulé a pu être développé en s'appuyant sur la modélisation en coordonnées cylindriques et dont les paramètres ont été réglés pour un modèle de conductivité 1D concentrique. La dernière partie de cette thèse nous permet de tester les paramètres influants sur le recuit en inversant des données synthétiques auxquelles on a pu ajouter du bruit, toujours avec l'objectif d'optimiser le temps de calcul.

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

46

Djibrilla, Saley Abdoulazizi. "Tomographie hydraulique des milieux poreux hétérogènes à partir de traçage thermique : approches expérimentales." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMR102/document.

Повний текст джерела

Анотація:

L'importance des enjeux liés à la qualité et à la connaissance de l'eau souterraine nécessite de caractériser le fonctionnement des nappes d’eaux souterraines. En hydrogéologie, les méthodes qui permettent de réaliser le modèle conceptuel d’un aquifère reposent généralement sur l’observation et la caractérisation du milieu, à partir notamment de la mise en place de forages et la réalisation de pompages d’essai. Cependant, ces méthodes présentent des limites pour caractériser la variabilité spatiale des aquifères hétérogènes. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés au développement d’approches expérimentales qui utilisent des informations issues de traçage thermique ou salin pour la caractérisation des paramètres hydrauliques des milieux hétérogènes poreux. Ce choix expérimental a été justifié 1) par les difficultés de prise en compte des hétérogénéités hydrauliques dans les milieux poreux naturels et 2) pour une meilleure compréhension des phénomènes mis en jeu en situation contrôlée. Dans les travaux réalisés, nous avons tout d’abord proposé d’utiliser des mesures thermiques ponctuelles, puis obtenues dans l'infrarouge thermique pour estimer les paramètres hydrauliques en milieux poreux hétérogènes. Cependant, les méthodes de traçage thermiques étant limitées dans les zones faiblement perméables, nous avons fait évoluer notre approche en la combinant avec une méthode géophysique (Potentiel Spontané). Cette méthode, sensible aux écoulements des fluides et aux processus thermoélectrique et électrochimique, nous a permis de collecter des données temporelles intéressantes pour surveiller des variations thermiques ou saline provoquées dans les milieux. Les mesures obtenues ont été par la suite utilisées dans des algorithmes d’inversion pour estimer les distributions spatiales des propriétés hydrauliques. Les résultats obtenus nous ont permis de montrer l’efficacité de ces approches pour la caractérisation des milieux hétérogènes et par conséquent pour la modélisation des écoulements des fluides dans ces milieux
The importance of issues related to the quality of groundwater requires characterizing the operation of groundwater aquifers. Hydrogeological methods used to carry out conceptual model of an aquifer are generally based on the observation and characterization of the medium, by using boreholes and carrying out of pumping test operations. However, these methods present some limitations in characterizing the spatial variability of heterogeneous aquifers. In this thesis, we develop experimental approaches that use information from thermal or saline tracing for the characterization of hydraulic parameters in heterogeneous porous media. The choice of using experimental approaches was justified 1) by difficulties of taking into account hydraulic heterogeneities in natural porous media and 2) for a better understanding of the phenomena involved in a controlled situation. In this work, we first proposed the use of punctual thermal measurements, then measurements obtained by using thermal infrared to estimate hydraulic parameters in heterogeneous porous media. However, as thermal tracing methods are limited in low permeability areas, we improved our approach by combining it with a geophysical method (Spontaneous Potential). This method, sensitive to fluid flows and thermoelectric and electrochemical processes, has allowed us to collect interesting temporal data to monitor thermal or saline variations in the media. The measurements obtained were then used in inversion algorithms to estimate the spatial distributions of hydraulic properties. The results obtained allowed to demonstrate the effectiveness of these approaches for the characterization of heterogeneous media and consequently for the modelling of fluid flows

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

47

Arnulf, Adrien F. "Layer 2A structure beneath the Lucky Strike volcano, Mid-Atlantic Ridge, from high-resolution tomography and full waveform inversion." Paris, Institut de physique du globe, 2011. http://www.theses.fr/2011GLOB0017.

Повний текст джерела

Анотація:

The surficial layer of the oceanic crust is formed by a heterogeneous process of magmatic eruptions and tectonic deformation. Historically, it has been difficult to obtain seismic images of this region with resolutions comparable to the length scales of the geologic processes. Traditional travel time tomography methods over-smooth the vertical and horizontal velocity structure of the upper crust while multichannel seismic (MCS) processing concentrates on the wide-angle reflection imaging of the base of layer 2A with little emphasis on velocity. As a consequence, questions remain about the relationship between seismic descriptions of the upper crust in terms of Layer 2A & B and the geologic observations. In this thesis, the SISMOMAR 3-D multichannel seismic (MCS) dataset, acquired at the center of the Lucky Strike segment of the Mid-Atlantic ridge, is analyzed in a transformative way, using a new method called the Synthetic Ocean Bottom Experiment (SOBE), which can extrapolate seismic sources and receivers down to the seafloor, simulating an on-bottom seismic experiment. This downward extrapolation stage has several advantages: it collapses the seafloor diffractions and filters the background noise, improving the imaging condition, and it unwraps the Layer 2A/2B triplication, which places the refracted energy in front of the water-wave, providing information about upper crustal velocities. The first half of this thesis presents a first application of downward continuation of the seismic wavefield to near seafloor and 3-D high-resolution traveltime tomography to resolve upper crustal structure. New features within the upper crust (Layer 2A) are revealed and interpreted in terms of spatial variations in magmatic, hydrothermal, and tectonic processes across the site. The second half of this thesis presents an application of 2-D full waveform inversion (FWI) of part of the previously analyzed dataset to push the spatial resolution down to a few tens of meters. The velocity models obtained reveal an even finer-scale structure of the Lucky Strike volcano than had been obtained with the high-resolution tomography method. Several sub-horizontal velocity layers are resolved within the shallow crust that are attributed to different piled up lava sequences, consistent with surface geology that shows diverse lava deposits. The detection of distinct velocity gradient discontinuities within the top kilometer of crust further allows tracing of faults at depth that are well correlated with the surface-expressed faulting. Finally, different characteristics of the FWI models are used to address the geological significance of the Layer 2A/2B boundary in this region, which is a long-standing controversy in studies of oceanic crust.

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

48

Potin, Bertrand. "Les Alpes occidentales : tomographie, localisation de séismes et topographie du Moho." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAU022/document.

Повний текст джерела

Анотація:

Les Alpes occidentales, résultat de la collision entre la plaque Eurasie et le promontoire apulien de la plaque Afrique, traversent l'Europe sur près de 1200 km. C'est l'une des chaînes de montagnes les mieux étudiées au monde, notamment par des méthodes d'imagerie géophysique. Celles-ci ont permis de réaliser plusieurs grands profils d'échelle crustale par sismique active. Parallèlement, la sismicité de magnitude relativement modérée a motivé le déploiement de réseaux sismologiques denses permettant de localiser plusieurs milliers d'évènements par an. Ces données apportent énormément d'information sur la géodynamique actuelle des Alpes et ont servi à réaliser plusieurs tomographies. L'ensemble de ces travaux permet une bonne compréhension de la chaîne, cependant des incertitudes persistent motivant la présente étude dont l'ambition est de réaliser une tomographie de la lithosphère des Alpes occidentales.Notre étude s'appuie sur plus de 791000 temps d'arrivée d'ondes P et S émises par plus de 36000 séismes locaux et enregistrées par 375 stations. Le domaine d'étude de 456x414 km2 couvre le sud-est de la France, le nord-ouest de l'Italie et la majeure partie de la Suisse. Dans ce domaine, la majorité des séismes a lieu dans les premiers 15 km de la croûte et grande partie des temps d'arrivée correspondent à des ondes réfractées au toit du manteau. Cela permet d'obtenir une résolution convenable à la fois dans la croûte et dans le toit du manteau. L'intérêt d'utiliser un grand nombre de données est double : cela assure une couverture relativement complète du domaine et améliore par la loi des grands nombres la précision du modèle déterminé. Toutefois, ce type de jeu de données nécessite un traitement adapté pour gérer les inévitables données aberrantes.La tomographie par temps d'arrivée de séismes locaux de la lithosphère a été réalisée à l'aide du code INSIGHT, développé au cours de cette étude à partir d'un code de V. Monteiller et B. Valette. Le modèle est constitué des valeurs de vP et vP/vS en chaque nœud d'une grille 3D à taille de maille constante, des localisations et des paramètres d'effets de site analogues aux « corrections statiques » de la prospection sismique. Le modèle vP a priori pour la croûte et le manteau supérieur est une fonction continue de la profondeur. Les localisations initiales des foyers ont été obtenues à l'aide du code LOCIN développé pour cette étude et permettant de déterminer une densité de probabilité par recherche sur grille. Les temps de propagation sont déterminés pour les premières arrivées en intégrant la lenteur le long des rais ; la géométrie de ceux-ci est déterminée par le maximum du gradient des temps de propagation, eux-mêmes calculés par la résolution de l'équation eikonale par différences finies. L'inversion est menée par une approche de moindres carrés non-linéaires, basée sur une description stochastique des données et des paramètres du modèle.La topographie du Moho est déduite de ce modèle de tomographie en prenant le maximum du gradient de vP obtenu entre les isovitesses 7,3 et 7,6 km/s. Cette information est complétée par des modèles issus de précédentes études. La large proportion d'ondes réfractées de notre lot de données permet un niveau de détails relativement fin. Ce modèle du Moho est ensuite introduit comme interface a priori dans un nouveau processus de tomographie dans lequel les paramètres vP et vP/vS de la croûte et du manteau sont décorrélés. La discontinuité du Moho est mieux modélisée et les ondes réfractées sont mieux déterminées. Cette approche permet par ailleurs de calculer les temps de propagation des ondes directes lorsque celles-ci arrivent après les ondes réfractées : plus de 100000 temps d'arrivées sont ainsi ajoutés aux données et la résolution dans la croûte est améliorée.Ces deux tomographies, la topographie du Moho et les localisations fines apportent de nouvelles informations sur les structures profondes des Alpes occidentales
The Alpine chain, which stretches in the middle of Europe across six countries, is probably the most studied mountain range in the world. Geology and metamorphism studies contributed for a large part to the current understanding of the geodynamics and history of this region. Since the second half of the 20th century, geophysical methods were employed to study its lithosphere and several crustal cross-sections where performed, mainly using controlled-source seismology. In parallel, dense seismic networks were also deployed in France, Italy, and Switzerland in order to study the usually low-magnitude activity of the western Alps. Over the past 25 years, these networks have permitted to locate tens of thousands of local earthquakes. In the last two decades, local or regional tomographic studies have been conducted using subsets of this data, which substantially improved our understanding of the deep structure of the Alps.Here, and based on 36,000 seismic events, 375 stations and more than 791,000 P and S-waves arrival times, we performed a tomographic study on a 456x414 km2 area covering the western Alps. Even if most of these earthquakes occurred within the first 15 km beneath surface, a large part of the data is composed of refracted-waves, letting us insight the deep structure of the crust. The interest of such a large dataset relies on the accuracy ensured by the law of large numbers, but the unavoidable presence of outliers requires a specific approach in order to handle it. The a priori earthquake locations were computed using the LOCIN algorithm developed in this study, which is basically a grid-search algorithm combined with a probabilistic approach.Tomography of the crust and upper mantle based on travel-times analysis was conducted using the INSIGHT algorithm which was developed in this study (based on a V. Monteiller and B. Valette algorithm). Our model consists of a set of vP and vP/vS values given at each node of a three-dimensional, regularly-spaced grid, which constitutes the inversion grid. Transition between crust and mantle is modelled by a continuous change in velocity, as we do not introduce any a priori information on the Moho interface. Earthquake locations and site-effect residuals at each station (analogous to "static corrections" in seismic prospecting) are also determined in the process. The forward computation of travel times in the 3D model is performed by integrating slowness along the rays, which are determined by a finite-difference resolution of the eikonal equation. Inversion is carried out using a non-linear least-squares approach based on a stochastic description of data and model. The smoothing and damping parameters are adjusted by means of L-curves analysis.The Moho topography is determined by matching two informations: (i) the maximum of the vP gradient within this preliminary tomographic model, taken in a 7.3-7.6~km/s range and (ii) information provided by previous studies to fix Moho depth in the border area of our study zone, where our model is poorly resolved. As our tomographic model relies on a large set of refracted waves, the Moho topography we build is detailed and presents interesting new insights for the western Alps. This Moho interface is then used as an a priori discontinuity in a new tomography process. Parameters within the crust and the upper mantle are then decorrelated, letting refracted-waves to be more correctly modelled. By this approach, we are able to compute not only the first- but also the second-arrival travel-time which corresponds to the direct wave in the crust for focus-station distances greater than 100-125 km. This allows us to add more than 100,000 new data to our dataset, which of course improves the resolution in the crust.Both tomographic models, the Moho topography and the earthquake relocations provides new evidences and constraints on the deep structure of the western Alps

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

49

Peyré, Gabriel. "Géométrie multi-échelles pour les images et les textures." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00365025.

Повний текст джерела

Анотація:

Cette thèse est consacrée à la représentation de la géométrie des images. Pour obtenir une représentation efficace il faut modéliser l'information géométrique et on construit des outils pour traiter ce modèle. Ces deux ingrédients vont de paire, s'influençant mutuellement pour obtenir un résultat satisfaisant, c'est à dire un modèle pertinent et des algorithmes rapides et performants.
On propose donc une modélisation géométrique des images, l'ambition étant de pouvoir extraire l'information contenue dans les images naturelles, c'est-à-dire les images qui nous entourent. Ce problème est bien sûr difficile car la géométrie des images est complexe et variable.

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

50

Farra, Véronique. "Approche hamiltonienne de la théorie des rais : application à l'étude de perturbations, inversion des temps de parcours en sismique réflexion." Paris 7, 1987. http://www.theses.fr/1987PA077252.

Повний текст джерела

Анотація:

La première partie de ma thèse montre que l'ensemble des techniques hautes fréquences proposées récemment (WKBJ, faisceaux gaussiens, Maslov, approximation paraxiale) s'inscrit dans le cadre unificateur et riche de conséquences d'une approche hamiltonienne. De cette théorie ont émergé de nombreuses applications: tracé rapide des rais clans des milieux à 3 dimensions, tracé entre deux points, interaction des rais avec une interface, calcul des amplitudes dans des milieux complexes à 3 dimensions présentant des interfaces quelconques, calcul explicite des dérivées des sismogrammes par rapport à des perturbations du modèle. La méthode contient, de plus, tous les éléments nécessaires pour calculer par approximation paraxiale et pour construire des faisceaux gaussiens. Un certain nombre de. Ces techniques ont été utilisées pour étudier l'inversion des temps de parcours obtenus lors d'une expérience de sismique réflexion. Une étude de sensibilité a été effectuée afin de déterminer les paramètres du sous sol susceptibles d'être obtenus à partir de ces données. Cette étude nous a permis de proposer une paramétrisation adaptée au problème de la tomographie en réflexion. L'inversion tomographique de données de sismique réflexion est un problème non linéaire. Des techniques pour stabiliser et assurer la convergence de l'inversion ont été développées et testées sur un certain nombre d'exemples synthétiques, puis utilisées pour inverser des données du Bassin Parisien.

Стилі APA, Harvard, Vancouver, ISO та ін.

Дисертації з теми "Inversion tomographique"

Оформте джерело за APA, MLA, Chicago, Harvard та іншими стилями