Déconvolution aveugle et sismologie : estimation de la source sismique et des effets de site

par Olivier Sèbe

Thèse de doctorat en Sciences de la Terre et de de l'univers. Traitement du signal

Sous la direction de Pierre-Yves Bard et de Jocelyn Guilbert.

Soutenue en 2004

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .


  • Résumé

    Depuis maintenant une vingtaine d'années, l'essor des télécommunications numériques a généré toute une panoplie de méthodes dites de déconvolution aveugle. Celles-ci permettent de séparer les différentes composantes d'un produit de convolution sans en avoir aucune connaissance a priori. L'objectif de ce travail de thèse a été d'étudier leurs modalités d'applications à la sismologie, afin notamment, d'estimer la fonction source du mouvement sismique ou les effets de site. L'adaptation de la convolution à phase minimale au signal de coda, nous a permis d'identifier les fonctions sources de deux types d'évènements sismiques : l'explosion sous-marine du Kursk (12/08/2000), d'une part et le séisme de Rambervillers (22/02/2003, MI=5. 4) d'autre part. Nous avons ainsi pu estimer respectivement la profondeur, la charge de l'explosion ainsi que la durée et le moment sismique du séisme. Grâce à cette méthode, nous avons montré qu'il est aussi possible d'estimer les effets de site en différentes stations du RAP pourtant séparées de plusieurs dizaines de kilomètres. Nous avons ensuite appliqué les méthodes de déconvolution aveugle par statistique d'ordre supérieur aux signaux de coda stationnarisés du séisme de Rambervillers. La fonction source obtenue grâce à la tricorrélation moyennée sur l'ensemble du réseau, est très similaire à celle obtenue après déconvolution par fonction de Green Empirique. Les exemples traités montrent que les méthodes développées ici sont très prometteuses et mériteraient d'être appliquées à de nombreuses aures jeux de données.


  • Pas de résumé disponible.

  • Titre traduit

    Blind deconvolution and seismology : seismic source time function and site effects assessment


  • Résumé

    For around twenty years, the signal processing community has developed, for digital communication, different methods of blind deconvolution making it possible to retrieve the unknown convolutive components of one know signal. In this qork, we study the way to apply these blind deconvolution technics to seismology in order to estimate the source function or the site effects from only a small numbers of surface seismic records. Based on the theory of coda wave and on a minimum phase deconvolution method, we develop an original algorithm for coda waves. We first apply it to the records of the Kursk's underwater explosion (12/08/2000). After showing that such an explosion is rougly a minimum phase source, we estimate, from the obtained minimum phase source function of the Kursk, the depth and the power of the explosion. We then apply this method to the Rambervillers's eartquake (22/02/2003, MI=5. 4). From the recording stations located several kilometers away from one another. In order to release the minimum phase assumption, we use a higher order statistic blind deconvolution on the stationnarized coda signal. From the multi-station stacked tricorrelation, we obtain a source time minimum phase seismic source function. These first result show that these methods seem to be very powerful, and they should be applied on a set of records of different events from different stations through global inversion scheme.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 247 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 237-247

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS04/GRE1/0089
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS04/GRE1/0089/D
  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Sciences de la Terre Recherche - cartothèque - CADIST.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T GRE 2004 SEB

Cette version existe également sous forme de microfiche :

  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Sciences de la Terre Recherche - cartothèque - CADIST.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 04 GRE1 0089
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.