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GEOL0094-1

Analyse spatiale des données géologiques


Durée :10h Th, 10h Pr
Crédits/ECTS :
2e épreuve ingénieur civil géologue2
Titulaire(s) :Eric Pirard
Aperçu général : I. Les données à référence spatiale
1.1. Typologie des données spatiales
1.2. Echantillonnage du domaine spatial
1.3. Visualisation des données spatiales

II. Analyse exploratoire des données spatiales
2.1. Analyses statistiques globales et locales.
2.2. Analyse de modèles de points (distributions géographiques).
2.3. Analyse de la corrélation spatiale (h-scatterplot)
2.4. Le variogramme expérimental.

III. Introduction aux fonctions aléatoires
3.1. Modèles déterministes et probabilistes.
3.2. Variable aléatoire et fonction aléatoire.
3.3. Hypothèses d'ergodicité et de stationnarité.
3.4. Les modèles de variogrammes
3.5. Modélisation du variogramme omnidirectionnel
3.6. Modélisation de l'anistropie

IV. Inférence spatiale par des modèles déterministes
4.1. Régressions de surfaces.
4.2. Triangulations et polygonations
4.3. Moyennes mobiles et inverse de la distance.
4.4. Lignes d'isocontours et lissages de contours.

V. Inférence spatiale par des modèles topo-probabilistes.
5.1. Conditions d'optimisation d'un estimateur linéaire non-biaisé
5.2. Les équations du krigeage simple
5.3. Géométrie de voisinage, variogramme et pondérateurs du krigeage
5.4.La variance d'estimation par krigeage
Objectif du cours : 1) Présenter sous forme cohérente les différentes facettes du traitement de données spatiales en géologie (GIS, Imagerie, Geostatistique,...)
2) Initier l'étudiant aux approches déterministes et probabilistes.
3) Comprendre les techniques d'inférence spatiale tant déterministes que topo-probabilistes.
4) Eveiller l'esprit critique face aux techniques de visualisation graphique et à leur exactitude.
5) Acquérir une compréhension approfondie des techniques par le biais de la programmation.
Pré-requis : Ce cours constitue une suite logique à « Analyse statistique des données géologiques ».
Une connaissance élémentaire de la programmation en MATLAB est requise.
Travaux pratiques : Tous les travaux pratiques se font au moyen du logiciel MATLAB avec lequel l'étudiant aura été familiarisé lors des cours antérieurs.
TP1 : Visualisation de données géologiques dans un espace à trois dimensions.
TP2 : Analyse exploratoire des corrélations spatiales (h-scatterplot) et variogramme expérimental.
TP3 : La modélisation du variogramme.
TP 4 : Le krigeage simple
Organisation : Les cours théoriques sont dispensés par modules de deux heures.
Les travaux pratiques dirigés sont organisés sur ordinateur (max. 3 étudiants par PC) à la fin de chaque module théorique.
Notes de cours : Une copie des transparents utilisés au cours est à disposition des étudiants, ainsi que des notes de cours couvrant le sujet de l'analyse structurale (construction des variogrammes expérimentaux et leur modélisation) et de l'inférence déterministe.

Lectures conseillées :
Isaaks E. & Srivastava M., 1989, Introduction to applied geostatistics, Oxford Univ. Press
Goovaerts P., 1997, Geostatistics for natural resources estimation, Oxford Univ. Press
Swan A. & Sandilands M., 1995, Introduction to geological data analysis, Blackwell (Chap. 7)
Bonham-Carter G., 1995, GIS for geoscientists, Pergamon
Evaluation : Examen oral précédé d'une préparation écrite de 30 minutes.

L'évaluation favorisera la compréhension pratique des notions plutôt que leur restitution théorique.
Contacts : Mlle Nadia ELGARA
Secrétariat du Dpt GEOMAC
B52
Tél. 04/366.37.99
nelgara@ulg.ac.be




ULg : Administration de l'Enseignement et des Etudiants - Affaires Académiques
Responsable de l'information : Monique Marcourt, direction A.E.E.
Date de validité des données : 27/02/2006
Réalisation SEGI