chapitre VII enregistrement et prétraitement des données sismologiques

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chapitre VII

enregistrement et prétraitement des données sismologiques

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l’enregistrement continu : un problème de taille

• les sismologues ont été les premiers scientifiques à être confronter au problème d’un enregistrement continu du flux de données.

• stylet et papier enduit de noir de fumée• enregistrement direct sur papier photo• papier photo avec galvanomètre• bande magnétique audio avec modulation de

fréquence• numérique

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combinaison d’un sismomètre et d’un galvanomètre à cadre mobile

ACC

VEL

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le signal est mesuré à intervalle régulier

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le contenu fréquentiel du signal doit être en accord avec le pas d’échantillonnage

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théorème de Nyquist-Shannon

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exemple de filtrage anti-aliasing

inadapté :acquisition numérique

MiniTitan3DG de Agecodagis

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exemple d’un signal de fréquence 80 Hz enregistré à 125 cp/s

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missing code :une autre faiblesse

des acquisitions numériques

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sur-échantillonnageet filtrage convolutif

rappel dynamique : 7 décades ~ 140 dB ~ 2**24 digits

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filtrage convolutif

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effet FIR (Finite Impulse Response)

d’après Scherbaum

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chaine d’enregistrement

d’après Havskov & Alguacil

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gain de place et

détection

codage des data sta/lta

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détection d’un

séisme avec

Seiscomp3

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plot de la fonction de transfert

dessin de l’amplitude et la phase de la fonction de transfert complexe.

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représentations d’une fonction de transfert :

pendule avec un capteur de déplacement

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enregistrement & déconvolution

d’après Scherbaum

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déconvolution dans les domaines temporel et fréquentiel

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déconvolution et apodisation

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déconvolution : restitution du mouvement du sol (m/s², m/s ou m)

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Pôles & Zéros

Fichier Pôles-Zéros,

ZEROS 3 3 zéros nulsPOLES 2 2 pôles, parties réelles et imaginaires-3.7024e-2 -3.7024e-2-3.7024e-2 +3.7024e-2CONSTANT 3.7024e+8 constante

Le nombre de zéros de la fonction de transfert contrôle son expression :

N-1 zéros = V/m/s² == ACCELERATIONN zéros = V/m/s == VELOCITYN+1 zéros = V/m == DISPLACEMENT

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P&Z, exprimés en rad/s versus

période propre et amortissement

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constante du fichier P&Z

• la constante du fichier P&Z dépend de :

Least Significant Bit

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station geoscope de Kippapa (Hawaii)

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conclusion

• survole du vaste problème de l’acquisition et du prétraitement des données

• domaine important largement documenté• impasse sur les banque de données