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| GEOL0234-3 | Modélisation et inversion en géophysique
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| Durée : | 20h Th, 20h Pr, 15h Proj. |
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| Nombre de crédits : |
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| Nom du professeur : | Frédéric Nguyen |
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Langue(s) du cours :
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| Langue française |
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Organisation et évaluation :
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| Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier |
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Contenus du cours :
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| Comment dérive-t-on un modèle physique à partir d'un ensemble fini d'observations expérimentales bruitées ? Comment détermine-t-on la qualité d'une image géophysique ? Comment modélise-t-on un problème 3D en 2D ? Le cours de « Modélisation et inversion en géophysique » présente la théorie et les algorithmes nécessaires pour obtenir les réponses aux questions posées ci-dessus. La résolution des problèmes directs et inverses sera exposée pour des modèles linéaires et non-linéaires, selon une approche déterministe et bayésienne. Une attention particulière sera portée les aspects numérique, mathématique et statistique liés aux applications géophysiques.
De nombreux exercices seront résolus sous Matlab, où les étudiants pourront créer leurs propres codes d'imagerie géophysique et les tester sur des données réelles (e.g. Deep Ocean Drilling vertical seismic profiling). Plusieurs cas pratiques seront résolus à l'aide de logiciels couramment utilisés dans les sociétés de prospection géophysique ou équivalent (e.g. Mag3D, Grav3D, EM1DFM, Res2dinv). |
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Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :
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| Ce cours a pour objectif de couvrir les aspects suivants :
Modélisation :
· Equations fondamentales pour la modélisation géophysique (e.g. équation d'ondes, équation eikonal, équation de Poisson, équation de Laplace, équations de Maxwell)
· Approches intégrale et numérique des équations différentielles en géophysique
Inversion linéaire et non-linéaire:
· Méthode de Backus et Gilbert
· Décomposition en valeurs singulières
· Régularisation (Tikhonov, principe d'Occam, principe d'entropie maximum, variation totale)
· Méthodes itératives
· Méthodes Bayésienne
Une attention particulière sera portée sur les notions de résolution, sensibilité, et de covariance du modèle inverse. |
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Prérequis et corequis / Modules de cours optionnels recommandés :
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| GEOL0021-7 Prospection géophysique ou equivalent |
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Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
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| Les travaux pratiques auront lieu à chaque séance après l'exposé de la théorie et feront l'objet d'un rapport coté (par équipe de 2 étudiants) à remettre pour la semaine suivant le TP. Ces TPs se feront sur PC sous Matlab, et d'autres logiciels fournis. |
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Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
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| Ce cours se déroule sur le premier quadrimestre. |
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Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
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| Parameter estimation and inverse problems by Aster et al. |
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Modalités d'évaluation et critères :
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| Rapports des travaux pratiques: 50%, 1 cote par équipe
Examen oral portant sur les rapports: 50%, 1 cote individuelle |
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Stage(s) :
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Remarques organisationnelles :
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| Livre de référence: Parameter estimation and inverse problems. Aster R.C., Borchers B., and Thurber C.H. Elsevier Academic Press. 2005. |
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Contacts :
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| F. Nguyen f.nguyen@ulg.ac.be
Tel: 043663797 |
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