Master Pro STEP STAGE PROFESSIONNEL - Université de Mons

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2.2. OUTILS D’ANALYSE DES DONNÉES ET MÉTHODOLOGIE ASSOCIÉE 15 2.2 Outils d’analyse des données et méthodologie associée L’analyse de données sismologiques donne une place importante à la détection d’évènements. Cette étape nécessite une méthodologie particulière dans le traitement du signal pour lequel deux outils ont été mis à ma disposition : SCREAM et Seismotool. J’ai essentiellement utilisé SCREAM pour obtenir les données GPS des enregistrement, les identifiants des capteurs et parfois vérifier la présence d’évènements dans les données brutes. 2.2.1 SCREAM 2 SCREAM (Seismometer Configuration, REal-time Acquisition and Monitoring) est un logiciel spécifiquement développé par la société Güralp pour leurs sismomètres. Créé pour différents systèmes d’exploitation (Linux et Windows 9x/NT/2000/XP), il dispose de nombreuses fonctions depuis la configuration des stations jusqu’à la prévisualisation ou le traitement sommaire des données. 2.2.1.1 Fonctionnalités (liste non exhaustive) de SCREAM La création de ce logiciel répond à une demande de la société Güralp : pouvoir proposer un outil de réglage des stations sismologiques permettant aussi une analyse quasi complète des données au sein d’un même ensemble. SCREAM permet la configuration, le contrôle et la récupération des données à distance ou en direct sur la station, soit par une connexion directe à un ordinateur soit en passant par un réseau et en utilisant un protocole de transfert de fichier. Deux types de protocoles de transfert sont supportés TCP/IP et UDP/IP. Les données écrites dans un format particulier, GCF, peuvent être converties sous différents formats plus standards comme miniSEED, SAC, P-SEGy. Il est possible d’afficher les données en temps réel ou de les enregistrer. Quelques modules de traitement sont intégrés : détection d’évènements par un algorithme STA/LTA 1 , calcul de spectres en temps réel, étalonnage des données. . . 2.2.1.2 Description de la fenêtre utile de SCREAM SCREAM permet l’affichage, dans la fenêtre de visualisation, de plusieurs fichiers. Ils peuvent correspondre à des périodes de temps différentes, à des stations différentes, à des capteurs différents de la même station (lorsqu’un capteur tombe en panne, il est remplacé), etc. La possibilité, au moment des sauvegardes sur le terrain, d’échanger les fichiers des stations implique une vérification ultérieure. Les stations, et leurs enregistrements, peuvent être différenciés au moyen de l’identifiant des capteurs et de leurs fiches de vie. Ces caractéristiques résument les périodes de temps où ils étaient en activité et à quels endroits. La visualisation avec SCREAM des fichiers permet d’obtenir ces informations et de les confronter aux observations réelles. 2 www.guralp.co.uk/support/software/scream/ 1 L’utilisation de cet algorithme est expliquée en 2.5.
16 CHAPITRE 2. LE RÉSEAU SISMOLOGIQUE LARGE BANDE L’illustration en figure 2.3 montre diverses informations. Premièrement, l’identifiant du numériseur, du capteur et de la voie enregistrée avec son nombre d’échantillons par seconde est situé en tête de chaque tracé. La première ligne correspond au numériseur, la seconde au capteur et au code voie et échantillonnage. E correspond à la voie qui enregistre la vitesse des mouvements du sol sur la direction est-ouest, N la direction nord-sud, Z la verticale. Les chiffres 2 ou 4 correspondent à l’échantillonnage choisi, respectivement 100 Hz ou 20 Hz. Deuxièmement, il est possible de filtrer le signal en activant le bouton indiqué par l’ovale du haut, un filtre prédéfini est alors appliqué. En cliquant sur la petite flèche indiquant un menu, il est possible de choisir entre le filtre par défaut Default Filter, un filtre créé par l’utilisateur Custom Filter ou créer un filtre Design. . . FIG. 2.3 – Visualisation des données avec SCREAM : séisme des Saintes, 21 novembre 2004 11h41 GMT. FIG. 2.4 – Création d’un filtre avec SCREAM. L’utilisation d’un filtre est utile dans le cadre d’une vérification de la présence d’un évènement. Pour créer le filtre (FIG. 2.4), plusieurs paramètres sont modifiables. Tout d’abord, en bas à gauche, il faut vérifier le nombre d’échantillons par seconde des données sur lesquelles le travail est effectué et se placer en échelle Log. En haut de la figure, les valeurs de fréquences (ou périodes) coupe bande peuvent être indiquées au clavier ou grâce aux boutons de la souris (bouton gauche pour la fréquence haute et bouton droit pour la fréquence basse), l’ordre du filtre est modifiable ainsi que le gain à appliquer. Chaque filtre créé peut être sauvé (en tant que Custom Filter) ou simplement appliqué. Ces fonctionnalités sont les seules que j’ai utilisées. En effet, dans l’optique de ce stage, SCREAM n’est pas assez complet. M. Jousset a développé un logiciel sous MATLAB, Seismotool, qui permet d’effectuer le même travail de traitement de données que SCREAM ; il permet aussi toutes sortes d’analyses ultérieures nécessaires à l’extraction des informations recherchées.
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