Imagerie géoradar et modélisation des diffractions multiples
Langue Français
Ce document est protégé en vertu du Code de la Propriété Intellectuelle.
Auteur : Girard, Jean-François
Date de soutenance : 18-12-2002
Directeur(s) de thèse : Bano, Maksim
Établissement de soutenance : Université Louis Pasteur (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....)
Discipline : Géophysique
Classification : Physique
Mots-clés libres : géoradar , diérences nies , diélectriques , dispersion , inversion
Mots-clés :
- Radar à pénétration de sol
- Thèses et écrits académiques
- Ondes électromagnétiques
- Thèses et écrits académiques
- Diélectriques
- Thèses et écrits académiques
- Diffraction
- Thèses et écrits académiques
- Traitement d'images
- Thèses et écrits académiques
Résumé : Le géoradar est une technique couramment utilisée pour prospecter le proche sous-sol. Des ondes électromagnétiques à hautes fréquences (>10 MHz) sont émises dans le sol et les échos enregistrés traduisent les contrastes de permittivité diélectrique entre les différents milieux. Cela permet d'imager les changements de lithologie, des états de fracturation différents, des variations de teneur en eau Dans ces milieux diélectriques, l'onde perturbe les distributions de charges électriques liées et induit une polarisation qui à son tour influe sur l'onde et déforme le signal. En accord avec les mesures sur échantillons, nous utilisons une loi puissance de la susceptibilité électrique en fonction de la fréquence pour caractériser cette dispersion. Avec une telle sensibilité aux différents matériaux et une résolution allant de quelques centimètres à plusieurs décimètres, le traitement des données requiert la prise en compte de la forte hétérogénéité des milieux étudiés. C'est pourquoi nous avons développé un algorithme de modélisation par différences finies en domaine temporel et généralisé l'emploi d'une convolution récursive pour les milieux dispersifs. Nous avons également implémenté d'une façon originale des conditions limites de type " perfect match layer ". L'analyse des coefficients de réflexion nous a permis de valider l'hypothèse qu'une faible variation de la teneur en eau pouvait expliquer la présence des réflecteurs à l'intérieur d'une dune de sable. Nous avons aussi exploité le contenu fréquentiel des signaux en calculant les rapports spectraux entre des signaux réfléchis à différents offsets pour estimer la permittivité diélectrique. Ces valeurs des paramètres et la prise en compte des variations de la teneur en eau servent ensuite à modéliser des situations réalistes. En dernier lieu, nous avons utilisé avec succès le même code de différences finies, en renversant le temps, pour rétro-propager le champ enregistré.
Entrepôt d'origine : 
Identifiant : ecrin-ori-292985
Type de ressource : Thèse
