Jean-Mathieu Nocquet

 

Dernière mise à jour : 11/02/2008

 

MESURE DE LA DEFORMATION DANS LES ALPES FRANCAISES PAR GPS

Les Alpes occidentales sont une chaîne de collision née de la convergence entre l’Afrique et l’Europe. Les premiers résultats géodésiques obtenus ces dernières années semblent indiquer que cette chaîne de montagne n’est plus en train de grandir, mais au contraire a commencé un processus d’extension. Aujourd’hui les mesures GPS, en particulier permanentes, permettent de quantifier ces mouvements avec une précision meilleure que l mm/an.

L’objet du stage est d’étudier les séries temporelles du réseau GPS RENAG (http://webrenag.unice.fr) afin d’estimer précisément la vitesses des stations avec l’incertitude associée. Dans une première étape, l’étudiant travaillera sur des méthodes d’amélioration de la précision et de la stabilité de ces séries. En particulier, les stratégies d’implémentation du repère de référence seront évaluées.

Dans une deuxième étape, l’étudiant analysera le bruit présent dans les séries temporelles qu’il caractérisera à l’aide de différentes méthodes : Maximum de vraisemblance et variance d’Allan. L’objectif de cette partie est de fournir une estimation la plus fine possible de l’incertitude sur les vitesses pour extraire les mouvements statistiquement significatifs..

Enfin, un champ de vitesse complet sera produit. Ce champ sera densifié par des mesures de campagnes et des mesures semi-permanentes pour obtenir l’image la plus dense possible de la déformation.

Les résultats seront comparés aux mécanismes au foyer des séismes alpins. Ils seront interprétés en fonction des connaissances géologiques actuelles et des processus physiques seront proposés.

Ce stage convient à un étudiant de master M2 pour une durée de 4-5 mois.

 

Thèse : Mesure du champ de déformation en Europe et Méditerranée occidentale à partir des réseaux GPS permanents

L'Europe occidentale est une zone d'activité sismique modérée. Pourtant, par le passé des séismes destructeurs ont eu lieu (par exemple, Lambesc, Provence, 1907), preuves que des contraintes s'accumulent et se relâchent le long de failles actives. Aujourd'hui, la précision obtenue par les mesures GPS permanentes permet de mesurer la déformation de la croûte terrestre avec une précision meilleure que le millimètre par an. L'objectif de cette thèse est d'utiliser les mesures GPS permanentes pour détecter les déformations tectoniques en Europe occidentale et plus particulièrement en France.

Au niveau de quelques millimètres par an, de nombreux problèmes métrologiques se posent et de nombreux phénomènes géophysiques contribuent au mouvement mesurés (par exemple le rebond post-glaciaire). Cette thèse comportera donc un aspect de développement méthodologiques pour comprendre l'origine des signaux observés et pour extraire le signal tectonique pertinent. En particulier, on s'attachera à étudier la précision des mesures GPS sur la composante verticale.

Pour cela, le doctorant développera une méthodologie permettant le traitement d’un grand nombre de stations GPS (200-400) sur un calculateur puissant. Ce travail permettra de définir la meilleure méthodologie pour obtenir la meilleure précision possible sur les mouvements verticaux. Par exemple, on pourra ainsi tester différentes corrections des perturbations induites par la vapeur d'eau dans l'atmosphère, prendre en compte les effets de surcharges hydrologiques, océaniques et atmosphériques et travailler sur l'optimisation des stratégies d’implémentation du repère de référence dans les séries temporelles.

Une fois ce travail réalisé, on pourra dériver un champ 3D des mouvements de la croûte, densifié dans les zones à activité sismique (Alpes, fossé rhénan) . Ce résultat permetta de replacer la déformation dans le cadre de la frontière de plaque Afrique/Europe, de discriminer les contributions tectoniques de celles du rebond post-glaciaire. Les mesures de déformation seront comparées aux informations sismologiques.

Nous recherchons un candidat de formation Sciences Physiques ou Ingénieur, intéressé à la fois par les aspects méthodologiques et l'application de la géodésie à la géodynamique. Cette thèse aura lieu à l'UMR Géosciences Azur (Sophia-Antipolis). Cette thèse sera réalisée en collaboration avec l'IRSN-BERSSIN (Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire - Bureau d'évaluation des risques sismiques pour la sûreté des installations). Elle sera encadrée par Jean-Mathieu Nocquet (CNRS-Géosciences Azur) et Stéphane Baize (IRSN-BERSSIN)

Pour en savoir plus :

Stage 2006 : Suivi en temps quasi-réel de glissement de terrain par GPS

 

La Clapière est un vaste glissement de terrain situé près de Saint Etienne de Tinée (Alpes maritimes). Depuis 2003, deux stations GPS enregistrent en permanence les mouvements associés au glissement de terrain. Des calculs préliminaires ont mis en évidence un déplacement cumulé de plus de 30 cm depuis 2003 avec des phases de déplacements rapides et un ralentissement général de la vitesse de glissement. Parallèlement, le CETE (Centre d'Etudes Techniques de L'Equipement) de Nice, assure un suivi quotidien du glissement de terrain à l'aide d'un tachéomètre automatique. Ce stage a pour but de comparer les déplacements mesurés par GPS avec ceux obtenus par le tachéomètre. Les objectifs du stage sont :

  1. de valider et estimer la précision/résolution des mesures GPS pour le suivi en temps quasi-réel des glissements de terrain
  2. dériver une carte dynamique (évoluant dans le temps) des déformations en combinant les différents types de données

Le travail à réaliser consistera :

  1. mettre en oeuvre une chaîne de calcul GPS automatique allant jusqu'à la publication des résultats sur le web en temps très peu différé
  2. réaliser la comparaison GPS/tachéomètre, qualifier la précision du GPS pour la mesure des glissements de terrain
  3. Développer une méthodologie de calcul de champ de déformation

Ce stage, d'une durée de 4-6 mois aura lieu à l'UMR Géosciences Azur (Sophia-Antipolis, Alpes Maritimes) et sera encadré par Jean-Mathieu Nocquet (CNRS) et Yves Gugliemi (Université de Nice-Sophia-Antipolis). Ce stage pourra être rémunéré dans le cadre du GIS Curare.

Nous recherchons pour ce travail un étudiant ayant des base en calcul GPS, en méthodes topométriques et informatiques (connaissance UNIX souhaitée). Ce stage convient à un niveau 2ème-3ème année d'école d'ingénieur ou M1/M2 universitaire.

Pour en savoir plus :

 

 

 

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