Master Pro STEP STAGE PROFESSIONNEL - Université de Mons

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2.2. OUTILS D’ANALYSE DES DONNÉES ET MÉTHODOLOGIE ASSOCIÉE 23 Ainsi, il faut rechercher un critère S-P inférieur à la seconde pour espérer reconnaître un séisme local. Critère objectif de pointé : Akaike Information Criteria (AIC) Lorsque l’évènement détecté est un séisme, il est reconnaissable à la succession de deux arrivées sismiques : les ondes P puis les ondes S. Pointer un séisme revient à placer un marqueur, avec précision, sur les arrivées sismiques. Un certain nombre de pointeurs automatiques existent ; l’avantage de ces outils réside dans leur indépendance par rapport à l’analyste et au calcul, quelle que soit la qualité du signal, et au traitement identique de tous les évènements. Seismotool emploie le critère AIC, de manière non automatique : l’analyste pointe le séisme avec cet outil. Le critère AIC (Akaike Information Criteria) est un critère mathématique permettant de qualifier l’accord entre des données et le modèle utilisé au sens des moindres carrés [Burnham and Anderson, 2004; Zhang et al., 2003]. Formulé en sismologie par Maeda [Maeda, 1985; Zhang et al., 2003; Wang et al., 2006], il se calcule de la manière suivante le long d’un signal : AIC(k) = k log(var(x(1 : k))) + (N − k − 1) log(var(x(k + 1 : N))) où N est le nombre total d’échantillons de l’enregistrement sur lequel est effectué le calcul, k l’indice de l’échantillon auquel est calculé l’AIC. La notation adoptée pour les vecteurs est celle de MATLAB. Lorsque l’affichage des valeurs de l’AIC en fonction des échantillons (c’est-à-dire du temps) décrit un minimum, ce dernier correspond au temps de l’arrivée sismique. Cependant, dans les cas où le rapport signal sur bruit est faible ou la taille de la fenêtre de calcul sur le signal est trop importante, le critère AIC ne permet pas d’identifier correctement l’arrivée sismique. L’analyste doit alors se fier à son expérience. Deux exemples de critères AIC sont présentés en figures 2.8 et 2.9 : le premier permet de pointer l’arrivée sismique de manière très précise et l’autre non.
24 CHAPITRE 2. LE RÉSEAU SISMOLOGIQUE LARGE BANDE FIG. 2.8 – Arrivée sismique parfaitement résolue par le critère AIC. FIG. 2.9 – Arrivée sismique moyennement résolue par le critère AIC. L’analyste doit se fier à d’autres critères complémentaires (fréquences, visualisation, forme d’onde, etc.).
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