Détection et caractérisation massives de phénomènes sismologiques pour la surveillance d'événements traditionnels et la recherche systématique de phénomènes rares

Large-scale detection and characterization of seismological phenomena for the monitoring of traditional seismic events and systematic data-mining of rare phenomena

• Auteur / Autrice : Nadège Langet
• Direction : Alessia Maggi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géophysique
• Date : Soutenance le 09/12/2014
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de physique du globe (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Anne Mangeney
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Luis Rivera, Jocelyn Guilbert, Sophie Lambotte
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anne Mangeney, Anne Deschamps

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sismologie

Observations

Télédétection en sciences de la Terre

Indonésie

Fournaise, Piton de la (Réunion ; volcan)

Séismes

Mots clés libres

Sismologie

Localisation

Classification automatique

Micro-sismicité

Volcan

Seismology

Location

Automated classification

Microseismicity

Volcano

Résumé

La multiplication du nombre de réseaux sismiques fait exploser le nombre de données sismologiques. Manuellement, leur traitement est long et fastidieux, d'où la nécessité d'automatiser la détection, la classification et la localisation des événements pour aider les observatoires qui surveillent continuellement la sismicité, mais aussi, dans un intérêt plus scientifique, rechercher et caractériser les phénomènes. La thèse se décompose en 2 axes majeurs : (1) la détection / localisation des séismes, avec le logiciel Waveloc. On a amélioré les outils pré-existants, ajouté de nouvelles fonctionnalités pour une analyse plus détaillée de la sismicité et validé le code avec les données du Piton de la Fournaise ; (2) la classification des séismes. Après calcul des attributs décrivant au mieux les signaux, on a démontré l'efficacité de 2 méthodes d'apprentissage supervisé (régression logistique et SVM) pour le Piton de la Fournaise et soulevé les difficultés pour un cas plus complexe (le Kawah Ijen).

For some time now the quantity of available seismological data has kept increasing. Manually, their processing is long and tedious. Then, the automation of the detection, location and classification of seismic events has become necessary and aims to help the local observatories and to search and characterize some rarer or not well-known phenomena. The work is divided into 2 main directions : (1) the detection and location of seismic events with the Waveloc software (we improved the pre-existing tools, added some new functions for a more detailed analysis of the seimicity and applied the code to data from the Piton de la Fournaise volcano) ; (2) their classification (after computing the seismic attributes, we proved the efficiency and reliability of 2 supervised learning methods - logistic regression and SVM - for the Piton de la Fournaise volcano, underlined the difficulties for a more complex case - the Kawah Ijen volcano - and tried to apply new strategies).