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Thèses et Mémoire de l'Université de Strasbourg

Imagerie géoradar et modélisation des diffractions multiples

GIRARD, Jean-François (2002) Imagerie géoradar et modélisation des diffractions multiples. Thèses de doctorat, Université Louis Pasteur.

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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 diérents milieux. Cela permet d'imager les changements de lithologie, des états de fracturation diérents, 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 inue 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 diérents matériaux et une résolution allant de quelques centim ètres 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 diérences nies 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 coecients de réexion nous a permis de valider l'hypothèse qu'une faible variation de la teneur en eau pouvait expliquer la présence des réecteurs 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 rééchis à diérents osets 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 diérences nies, en renversant le temps, pour rétro-propager le champ enregistré.

Type d'EPrint:Thèse de doctorat
Mots-clés libres:géoradar, diérences nies, diélectriques, dispersion, inversion
Sujets:CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 500 Sciences de la nature et mathématiques > 530 Physique > 538 Magnétisme
Classification Thèses Unistra > Sciences, technologies > Sciences de la nature et mathématiques > 530 Physique > 538 Magnétisme

UNERA Classification UNERA > ACT Domaine d'activité UNERA > ACT-9 Electronique, automatique, électrotechnique, génie électrique
UNERA Classification UNERA > DISC Discipline UNERA > DISC-21 Ingénierie et technologies
Code ID:1293
Déposé le :05 Décembre 2007

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