Conception d'une méthode de maillage 3D parallèle pour la construction d'un modèle de Terre réaliste par la tomographie sismique
Langue Français
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Auteur : Grunberg, Marc
Date de soutenance : 29-09-2006
Directeur(s) de thèse : Mongenet, Catherine - Granet, Michel
Établissement de soutenance : Université Louis Pasteur (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
Discipline : Informatique
Classification : Sciences de la terre
Mots-clés libres : sismologie
Mots-clés :
- Géophysique
- Thèses et écrits académiques
- Tomographie sismique
- Thèses et écrits académiques
Résumé : Depuis 30 ans de nombreux travaux ont été menés en tomographie sismique, pour imager la structure interne de la Terre. Les évolutions des moyens de calcul, tant en puissance des processeurs qu?en capacité mémoire, ont permis d?obtenir des images de plus en plus précises. Mais on sait depuis longtemps que la résolution des modèles tomographiques est limitée par un certain nombre de facteurs, notamment par les répartitions hétérogènes des séismes et des stations sismologiques. Ceci est dû aux différents contextes sismotectoniques qui font que certaines régions du globe sont plus sismiques que d?autres, ainsi qu?au placement des capteurs plutôt situés sur les continents que dans les océans. De cette répartition résulte une distribution hétérogène des rais sismiques à l?intérieur de la Terre, conduisant à un échantillonnage spatial du globe extrêmement variable. La conséquence directe est que les régions faiblement échantillonnées ont une résolution plus faible que les régions bien échantillonnées. L?idée développée ces dernières années est de construire un modèle irrégulier qui puisse tirer parti au mieux des données disponibles en s?adaptant localement à la densité des informations sismiques, et ainsi avoir une résolution fine là où les données le permettent. L'objectif du travail présenté dans cette thèse est de construire un maillage irrégulier afin de réaliser un modèle tomographique global. Ce maillage est constitué de cellules hexaédriques dont la taille est adaptée localement à la quantité et à la qualité de l?information apportée par les rais sismiques. La construction d?un tel maillage nécessite l?utilisation de très nombreuses données qui proviennent de la sismicité mondiale des années 1964 à 1995. Ceci représente environ 82000 séismes et 12 millions de rais. L?exploitation d?une telle masse de données dans le cadre d?une modélisation adaptative de la Terre nous a conduit à proposer de nouveaux algorithmes, ainsi que leur parallélisation, pour faire face, d?une part aux besoins en ressources de calcul, et d?autre part à l?importante consommation en ressources mémoire. Afin d?évaluer les performances de ces algorithmes, des expérimentions sur différentes plates-formes parallèles (machine parallèle, cluster et grille de calcul) ont été menées sur les applications de tracé de rais sismiques et sur la construction du maillage irrégulier.
Entrepôt d'origine : 
Identifiant : ecrin-ori-291257
Type de ressource : Thèse
