Departement de proche surface Ecole doctorale STUE de Strasbourg
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Publié le
01 décembre 2002
Nombre de lectures
130
Langue
Français
Poids de l'ouvrage
6 Mo
Departement de proche surface Ecole doctorale STUE de Strasbourg Imagerie georadar et modelisation des diffractions multiples THESE presentee et soutenue publiquement le 18 decembre 2002 pour l'obtention du Doctorat de l'universite Louis Pasteur – Strasbourg 1 (specialite Geophysique) par Jean-Franc¸ois Girard Composition du jury Rapporteurs : Michel Dietrich (LGIT-Grenoble) Gilles Grandjean (Geomac-Liege) Guy Marquis (EOST-Strasbourg) Examinateur : Dominique Gibert (Geosciences-Rennes) Directeur de thèse : Maksim Bano (EOST-Strasbourg) Institut de Physique du Globe de Strasbourg — UMR 7516
- hétérogénéité des milieux étudiés
- membres de l'équipe de proche-surface
- contrastes de permittivité diélectrique entre les di?érents milieux
- possibilités o?ertes par la programmation parallèle
- contenu fréquentiel des signaux
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Français
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6 Mo
´D´epartement de proche surface Ecole doctorale STUE de Strasbourg
Imagerie g´eoradar et mod´elisation des
diffractions multiples
`THESE
pr´esent´ee et soutenue publiquement le 18 d´ecembre 2002
pour l’obtention du
Doctorat de l’universit´e Louis Pasteur – Strasbourg 1
(sp´ecialit´e G´eophysique)
par
Jean-Fran¸cois Girard
Composition du jury
Rapporteurs : Michel Dietrich (LGIT-Grenoble)
Gilles Grandjean (Geomac-Li`ege)
Guy Marquis (EOST-Strasbourg)
Examinateur : Dominique Gibert (G´eosciences-Rennes)
Maksim Bano (EOST-Strasbourg)
Institut de Physique du Globe de Strasbourg — UMR 7516
ecteurth?seDirde:laMisthloria.enclassepageavecmonRemerciemenptsumeur.Merciour?quiM.quiBanooertestoutDietricd'abcoursord,depMatthieu,ourj'aim'ayv?galemenoirnotreoertvlaD.pquelquesossibilit?ersit?del'IPGpasserAng?lique,3Juan,ann?esremerciesuppl?-aussimenoirtairesvitetr?sparall?le.instructivhest?bibliographique.l'EOST.etJ'ailesappr?ci?dedebretraj'aivtsaillertribu?,a?riences,vqueeclalui,:tanS?bastien,tFauSophielabtoratoirequequeici.sur.lem'aterrain.lesEtd'exploiterjepnelasuisremer-pasJ.lehseul,faciliterc'estvieaussihercpremercieourquoiG.ilMarquism'aaccept??t?orteursfacilevdeainsicollabert,orervit?.amavyecdod'autresleurs?quiptesladeleursreclahercth?sehes?joursurpassedesonneprobl?matiquesdonc,aussiS?vvManari?esMaggyqueGideon,laNico,recenn,herctoushevd'indicesjedetn?o-tectoniqueingratadevremercieecPM.GegoutMeghraouiouretvM.donnerFmoerryens,tr?squelesdivossibilit?sersparcasprogrammationd'?tudesJe(cciehaudstetFiscsecs)bacapvnousecautanM.laScdanshrecuster.heJeJetiensM.?h,remercierGrandjean?galemenG.td'atousoirlesd'?trememrappbresdedetral'?quipaileth?sedequeproGibcmemhe-surface,indirig?eAupardeJ-M.th?se,Marthelotc?toet?aujourd'hautresuictoranG.etMarquis,amisauonseincondeparlaquelledivs'estded?roul?eexpcette?th?se.r?ussiteJ'ymaaietbmon?n?ci?,?commesetousdanslesbth?sardshdeMercil'?quip?e,J?r?me,deerine,moCarole,yu,ensMedhi,tec,hniquesMathilde,etAnne,d'uneran?ois,aideAlexis,scienGwtiqueOlivier...quietm'onceuxtsapenermisquedelesmenersinc?remen?maisbien(quelmes!)traoubli?vciteraux.iJeiioth?seR?sum?di?rencesLedi?lectrique.g?oradarfa?onestleunenoustecehniqueL'analysecourammenpr?sencetenutilis?eteneurpenouretprospaectereleaproteneurcdeheensous-sol.tsDespriseondesmo?lectromagn?tiquessucc?s?ourhautesenfr?quencescon(>10milieuxMHz)tsonlimitesth?misestsdansvlea-solouvetl'inlesv?cfr?quenhosrappenregistr?sr??ctraduisenestimertdeslesvconentrastesr?alistes.deutilis?pdeermittivit?tdi?lectriquehampenersion,tretemplesl'emploidi?renolutiontsourmilieux.ersifs.Celaonspt?ermetdesd'imagertleserfectcyhangemencotsr?exiondeermislithologie,l'hdesfaible?tatsdedeeaufracturationexpliquerdi?renr?ecteursts,d'unedesNousvaussiariationstendedesteneurtenspeau...desDans?cespmilieuxpdi?lectriques,vl'ondeetpcompteerturbdeeeaulesensuitedistributionsdesdederniercvhargesv?lectriquesm?meli?esdi?rencesetvinduittemps,unelepMots-cl?s:olarisationdi?lectriques,quiv?domainesonoreltourg?n?ralis?inued'unesurvl'onder?cursivetpd?formelesledispsignal.NousEnvaccord?galemenaimpl?menvd'uneecoriginalelesconditionsmesuresdesuryp?c"phanmatctillons,lanouser".utilisonsdesuneecienloidepuissancenousdepladesusceptibilit?alider?lectriqueypenqu'unefonctionvderiationlalafr?quenceenppouraitcaract?riserlacettedesdisp?ersion.t?rieurAdunevsable.ecauneonstelleexploit?sensibilit?conauxudi?rentieltssignauxmat?riauxcalculanetlesuneortsr?solutionectrauxallantretsignauxdehisquelquesdi?rencenosetsti-ourm?tresla?ermittivit?plusieursCesd?cim?tres,aleursleparam?trestraitemenlatendesdesdonn?esariationsrequiertlalaenpriseserventcompte?ded?liserlasituationsforteEnh?t?rog?n?it?lieu,desamilieuxons?tudi?s.aC'estecpleourquoiconousdeanies,vrenonsersand?vleeloppp?r?tro-propageruncalgorithmeenregistr?.deg?oradar,mo-nies,d?lisationdispparindi?rencesersionniesetAbstractAsGroundsource.PinsideenetratingdelRadarvisinwidelyariationsusedtotodelingprosppropectyptheabsorbingnearesurfacecanwithThehighprofrequency.electromagneticlast,wpropagateadielectric,vdiedesto(F>ersiv10wMHz).hImagingathereexiondielectricandconbtrastsaterinsptheatrstameterspofwthetheticearthusedshotimewsbacthepchemehangesainelithologysc,allfracturation,oforpropwoundaryaterimplemenconerfecttenyt...originalIn.thesestudieddielectricecienmediasandthethatelectriceeldsmallinducestheatenpofolarisation,ratiowhiceenhtresultsusintothethedistortiontivitofdatathetosignal.realisticFAolloewingsameprecedenbuttersal,studies,recordedwtoeords:useradar,avfrequencyandposedomowrecursiverconlaolutionwhemeforincludethetelectricesusceptibilitdispyetoerties.mobdelconditions,thisedis-tedppersionmatceect.laWitherssucanhwaysensibilitWyalsotothethecodierentstaeolianmediadunesandconcludedatheyresolutionbrangingexplainedfromy5vcenintimeterswtoconsevt.eralanalysisdecimeters,thetheectralstrongbheterogeneitwysignalsofdierentheosetsnearvidessurfacewithneedsnewtoolbestimateedielectricconsideredermit-foryanTheseecienallotusdatamopromorecessing.synFcases.ortthiswreason,successfullywtheemodevprogram,elopwithedrevatonewthemoeldsdelingkalgorithmtheusingKeywthegroundniteenetratingdierenceFDTD,timeindomainersionscsensLasain.scienceunn'estLeczinski)rienetqueraisonnementle(S.bvonvi?quationsT.able.des.mati?res.In.tro.duction.g?n?rale1.3.21dePdeartie.I.?l?men.ts.de.la.th?orie.de.l'?lectromagn?tisme.Chapitre.1.Lestiel?quations.desinMaxw.ell.1.1.Grandeursuationph.ysiques.?tudi?es......es.....11.............1.4.1.......1.4.2.......des.......15.qualit?..7.1.2conductivit?Les.?quations.deviiMaxwMaxwell.dans.le.videmilieux.............T.ourier.............1.4.ou.........domaine..8.1.2.1.Th?or?me.de.sup.erp.ositionondes.............1.4.3.erses...............A.facteurs...........1.4.5.r?gime9.1.2.2.L'?quation.du.ux.magn?tiquedes(?q.de1.1)ell...........10.Les.isotrop.lin?aires................9.1.2.3.L'?quation.de1.3.3Maxwransform?eellFF.arada.y.(?q..1.2)..................13.L'?quation.Helmholtz.diusion-propagation........9.1.2.4.L'?quation.de13MaxwEnellfr?quenGauss.(?q..1.3)......................13.Les.planes.uso?dales........9.1.2.5.L'?quation.de.Maxw.ell.Amp.?re14(?q.Mo1.4)transv...............................1.4.4.tt?n10et1.3deLes.?quations.de.Maxw.ell.dans.les.mat?riaux.di?lectriques....16.La.en.alternatif............10.1.3.1.Nouv.elle20Reformulation†
†e
.mati?r44es.1.4.6.Vitesse.de.group.e..ersion...........Y...........(2,2).........viii.et...2.3.2...terpr?tation............20.1.4.7CorrectionSignication.ph42ysique.de2.6.2des..P...our.....d'unit?s.....2.3.1.........et.....38.d'induction...Div........21.1.4.8.Vitesse.de.groupStabilit?e.et.vitesse.de.l'?nergie........des.......calculs.......?.......l'ordre..22.1.5dispLes.milieux.dispcersifs..........des.................maillage.orel...........Une.des.......39.libre........23.1.5.1.Les.m?canismes2.4deum?riquep.olarisation............40.................41..............23.1.5.2PLes?m?canismes.de.la.conductivit?......our.l'ordre...........43.des.(4,4)...........2.6.4.calculs..23.1.5.3.Expression.g?n?rale.deAnisotropieablenT.........2.7.normalisation.....................36.Mo.TE.TM..............24.1.5.4.Mo.d?les.de.propri?t?s.disp.ersiv36esLe.spatial.temp.de.ee...................2.3.3.in.directe.lois........24.1.5.5.R?p.onses2.3.4tempergenceorelles.et.fr?quen.tielles.des.mo.d?les..................40.Disp.n26.1.5.6.P.aram?tres.de.quelques.mat?riaux....................2.5.Num?rique..................27.P.artie.I.I.Mo.d?lisation.en2.6domaineg?om?triquetemp.orel.par.di?rences.nies.Chapitre.2.Les.di?rences.nies.2.1.Princip.e.de.base..2.6.1.our.calculs.l'ordre.......................42.P.des.?.(4,2).......................2.6.3.our.calculs34l'ordre2.2.Correction.de.t.yp.e.Lax-W.endro.simpli?e......44.P.des.?.pseudo(4,4)...................2.6.5.de.ersion35um?rique2.3.L'algorithme.de.Kane.Y.ee........44.Syst?me.et.des.hamps.................46..
