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Fusion of GNSS and InSAR time series using the improved STRE model: applications to the San Francisco bay area and Southern California / Huineng Yan in Journal of geodesy, vol 96 n° 7 (July 2022)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 96 n° 7 (July 2022) . - n° 47 Titre : Fusion of GNSS and InSAR time series using the improved STRE model: applications to the San Francisco bay area and Southern California Type de document : Article/Communication Auteurs : Huineng Yan, Auteur ; Wujiao Dai, Auteur ; Lei Xie, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : n° 47 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image radar et applications [Termes IGN] Californie (Etats-Unis) [Termes IGN] déformation de la croute terrestre [Termes IGN] données GNSS [Termes IGN] faille géologique [Termes IGN] filtrage spatiotemporel [Termes IGN] fusion de données [Termes IGN] image radar moirée [Termes IGN] interféromètrie par radar à antenne synthétique [Termes IGN] modélisation spatiale [Termes IGN] rééchantillonnage [Termes IGN] série temporelle Résumé : (auteur) The spatio-temporal random effects (STRE) model is a classic dynamic filtering model, which can be used to fuse GNSS and InSAR deformation data. The STRE model uses a certain time span of high spatial resolution Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) time series data to establish a spatial model and then obtain a deformation result with high spatio-temporal resolution through the state transition equation recursively in time domain. Combined with the Kalman filter, the STRE model is continuously updated and modified in time domain to obtain higher accuracy result. However, it relies heavily on the prior information and personal experience to establish an accurate spatial model. To the authors' knowledge, there are no publications which use the STRE model with multiple sets of different deformation monitoring data to verify its applicability and reliability. Here, we propose an improved STRE model to automatically establish accurate spatial model to improve the STRE model, then apply it to the fusion of GNSS and InSAR deformation data in the San Francisco Bay Area covering approximately 6000 km2 and in Southern California covering approximately 100,000 km2. Our experimental results show that the improved STRE model can achieve good fusion effects in both study areas. For internal inspection, the average error RMS values in the two regions are 0.13 mm and 0.06 mm for InSAR and 2.4 and 2.8 mm for GNSS, respectively; for Jackknife cross-validation, the average error RMS values are 6.0 and 1.3 mm for InSAR and 4.3 and 4.8 mm for GNSS in the two regions, respectively. We find that the deformation rate calculated from the fusion results is highly consistent with the existing studies, the significant difference in the deformation rate on both sides of the major faults in the two regions can be clearly seen, and the area with abnormal deformation rate corresponds well to the actual situation. These results indicate that the improved STRE model can reduce the reliance on prior information and personal experience, realize the effective fusion of GNSS and InSAR deformation data in different regions, and also has the advantages of high accuracy and strong applicability. Numéro de notice : A2022-553 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE/POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : 10.1007/s00190-022-01636-7 Date de publication en ligne : 05/07/2022 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-022-01636-7 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101165 [article]

Modélisation du lien entre éruptions et glissements de flancs au Piton de la Fournaise / Quentin Dumont (2022)  

Public Titre : Modélisation du lien entre éruptions et glissements de flancs au Piton de la Fournaise Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Quentin Dumont, Auteur ; Valérie Cayol, Directeur de thèse Editeur : Clermont-Ferrand : Université Clermont Auvergne Année de publication : 2022 Importance : 621 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Thèse présentée pour l'obtention du grade de Docteur de l'Université Clermont-Auvergne, Spécialité Terre Solide : géodynamique des enveloppes supérieures / paléobiologie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] aléa [Termes IGN] analyse diachronique [Termes IGN] déformation de la croute terrestre [Termes IGN] détection de changement [Termes IGN] données GNSS [Termes IGN] données spatiotemporelles [Termes IGN] effondrement de terrain [Termes IGN] faille géologique [Termes IGN] instabilité [Termes IGN] interféromètrie par radar à antenne synthétique [Termes IGN] modèle de déformation tectonique [Termes IGN] Piton de la Fournaise (volcan) [Termes IGN] risque naturel [Termes IGN] séisme [Termes IGN] surveillance géologique [Termes IGN] tsunami Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Le Piton de la Fournaise est l'un des volcans les plus actifs au monde avec en moyenne 2.3 éruptions/an depuis 1998. L'activité typique est caractérisée par l'ouverture de fissures éruptives le long d'une rift zone principale arquée vers le NE et le SE du cratère sommital. En mars-avril 2007, la plus grande éruption des cent dernières années a eu lieu. Elle s'est caractérisée par l'émission de 220x106 m3 de lave et par un effondrement du cratère sommital de 300 m. Pendant l'éruption, un glissement asismique du Flanc Est de 1.4 m vers la mer a été mesuré par interférométrie RADAR (InSAR). Depuis lors, les données InSAR et GNSS montrent que le glissement se poursuit à un taux de 1.4 cm/an. Le glissement a été relié à une faille ou à une intrusion cisaillée suivant les auteurs. Afin d'estimer l'impact de l'activité intrusive sur les mouvements du flanc Est et les mécanismes liés aux instabilités, une analyse des champs de déplacements et des modélisations inverses ont été réalisées pour 60 événements intrusifs survenus entre 1998 et 2021. Les intrusions modélisées révèlent une zone intrusive majeure orientée NE-SE, une zone de sills et quatre zones d'intrusions secondaires rayonnant à partir du cône sommital. La zone intrusive majeure NE-SE est connectée en profondeur à la zone de sills se localisant sous le flanc est. Ensemble, elles forment une zone intrusive continue caractérisée par une forme de cuillère convexe, orientée vers la mer. Elle présente des parois sub-verticales à sa tête, accommodant l'ouverture des dykes. Vers l'est, la structure intrusive s'horizontalise et accommode des intrusions associées à du cisaillement indiquant une discontinuité préexistante guidant leur mise en place. A l'extrémité est de la structure, deux régimes de glissement séparés par un axe N60° sont identifiés: des sills cisaillés (cisaillement synchrone de l'ouverture) au nord de l'axe; et un comportement de failles (≈purement en cisaillement) au sud. De plus, la modélisation des contraintes associées aux intrusions montre que la mise en place des intrusions dans les zones d'intrusions préférentielles est contrôlée par l'historique des contraintes héritées des intrusions précédentes et qu'il existe une rétroaction positive entre l'ouverture des dykes dans les rift zones et le glissement le long des sills et de la faille. Ainsi, la structure majeure en forme de cuillère agit probablement comme une surface de déstabilisation. A l'échelle des temps géologiques, les intrusions répétées dans la structure peuvent conduire à un effondrement catastrophique des flancs générant des séismes et des tsunamis. Ce modèle d'évolution long terme de l'édifice est en accord avec la présence de dépôts d'avalanche de débris dans la bathymétrie et permet d'expliquer la formation de l'Enclos Fouqué. Note de contenu : 1. Introduction générale 1.1 Système d’alimentation et activité intrusive des volcans 1.2 Déstabilisation des flancs des édifices volcaniques 1.3 Interactions entre activité intrusive et déstabilisations de flancs 1.4 Cas du Piton de la Fournaise 1.5 Objectif de la thèse 1.6 Plan du manuscrit 2. Le Piton de la Fournaise 2.1 L’île de la Réunion 2.2 L’édifice du Piton de la Fournaise 2.3 L’éruption de Mars-Avril 2007 : impact pour la structure interne du volcan 3. Mesure et analyse des déformations du Piton de la Fournaise 3.1 Surveillance volcanique 3.2 L’Interférométrie Radar à Synthèse d’ouverture (InSAR) 3.3 Le service OI2 3.4 Champs de déformations associés à l’activité éruptive du Piton de la Fournaise 4. Modélisation inverse des déformations 4.1 Introduction à la modélisation des déformations 4.2 Procédure de modélisation inverse par éléments frontières mixtes 4.3 Modélisation des éruptions 1998-2021 5. Apport de la modélisation des déformations pour la compréhension du système d’alimen?tation et la stabilité du Piton de la Fournaise 5.1 Un système d’alimentation superficiel associé à une surface de déstabilisation révélé par les modèles dérivés des données InSAR 6. Reconstruction de l’évolution des contraintes dans les 23 dernières années 6.1 Importance de l’évolution temporelle du champ de contraintes pour l’estimation des aléas 6.2 Critères de ruptures utilisés pour le suivi de l’évolution des contraintes 6.3 Calcul des contraintes et modèle de rift zones 6.4 Évolution des contraintes sur la période 1998-2007 6.5 Évolution des contraintes sur la période 2007-2021 6.6 Implication pour les cycles intrusifs 6.7 Implication pour la sismicité du Flanc Est 7. Implications morpho-structurales et aléas 7.1 Ré-interprétation de la genèse de l’Enclos Fouqué 7.2 Modes de glissement et liens avec la structure interne du flanc est 7.3 Aléa tsunami 8. Conclusion 9. Perspectives 9.1 Amélioration des modèles de déformation pour plus de flexibilité 9.2 Compréhension de la structure des Grandes Pentes 9.3 Application de l’évolution des contraintes à l’anticipation de la localisation des éruptions 9.4 Évaluation de l’activité sismique potentielle du flanc Est Numéro de notice : 26943 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Terre Solide : géodynamique des enveloppes supérieures, paléobiologie : Clermont-Auvergne : 2022 Organisme de stage : Laboratoire Magmas et Volcans DOI : sans Date de publication en ligne : 18/11/2022 En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03859171/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102140

Geomorphic analysis of Xiadian buried fault zone in Eastern Beijing plain based on SPOT image and unmanned aerial vehicle (UAV) data / Yanping Wang in Geomatics, Natural Hazards and Risk, vol 12 n° 1 (2021)  

Public [article]  inGeomatics, Natural Hazards and Risk > vol 12 n° 1 (2021) . - pp 261 - 278 Titre : Geomorphic analysis of Xiadian buried fault zone in Eastern Beijing plain based on SPOT image and unmanned aerial vehicle (UAV) data Type de document : Article/Communication Auteurs : Yanping Wang, Auteur ; Pinliang Dong, Auteur ; Yueqin Zhu, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 261 - 278 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] auscultation topographique [Termes IGN] déformation de la croute terrestre [Termes IGN] données de terrain [Termes IGN] effondrement de terrain [Termes IGN] faille géologique [Termes IGN] géomorphologie locale [Termes IGN] image captée par drone [Termes IGN] image SPOT 5 [Termes IGN] MNS SRTM [Termes IGN] modèle numérique de surface [Termes IGN] Pékin (Chine) [Termes IGN] réseau de drainage [Termes IGN] zone à risque Résumé : (auteur) This study presents geomorphic analysis of Xiadian buried fault in eastern Beijing plain (China), based on the analysis of a Satellite Pour l’Observation de la Terre (SPOT-5) image, a high-resolution digital elevation model (DEM) derived from an unmanned aerial vehicle (UAV) system, SRTM DEM and field investigation. Interpretations of the SPOT-5 image show that the pits always distribute between fault scarp segments or shallow grooves. The geomorphic features near the fault show echelon arrangements caused by dextral strike-slip activities of the fault. Based on this, the characteristics of stress field in this area have been clearly inferred. At centimeter-level accuracy, UAV-derived DEM profiles can clearly show micro tectonic landforms such as fault scarps, shallow grooves, steep slopes, and pits. Combined with previous research and field measurements, the evolution rates in length and height of the fault scarps are analysed. Furthermore, the deflection analysis of the drainage system also shows the characteristics of the continuous strike slip activity of the Xiadian fault. The study can provide valuable insight into geomorphic analysis of buried and semi-buried active faults in plain areas with increasingly frequent human activities. Numéro de notice : A2021-108 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1080/19475705.2020.1870168 Date de publication en ligne : 19/01/2021 En ligne : https://doi.org/10.1080/19475705.2020.1870168 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96905 [article]

Quantification probabiliste des taux de déformation crustale par inversion bayésienne de données GPS / Colin Pagani (2021)  

Public Titre : Quantification probabiliste des taux de déformation crustale par inversion bayésienne de données GPS Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Colin Pagani, Auteur ; Thomas Bodin, Directeur de thèse ; Cécile Lasserre, Directeur de thèse ; Marianne Metois, Directeur de thèse Editeur : Lyon : Université de Lyon 1 Claude Bernard Année de publication : 2021 Importance : 182 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse de Doctorat de l'Université de Lyon opérée au sein de l'Université Claude Bernard Lyon 1, spécialité Géophysique, Discipline Sciences de la Terre Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] Californie (Etats-Unis) [Termes IGN] champ de vitesse [Termes IGN] déformation de la croute terrestre [Termes IGN] données GNSS [Termes IGN] données polarimétriques [Termes IGN] estimation bayesienne [Termes IGN] faille géologique [Termes IGN] inférence statistique [Termes IGN] inversion [Termes IGN] méthode de Monte-Carlo par chaînes de Markov [Termes IGN] risque naturel [Termes IGN] séisme [Termes IGN] tectonique des plaques [Termes IGN] tenseur Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Au cours du cycle sismique, la déformation accumulée par la lithosphère terrestre peut être relâchée de manière anélastique lors de séismes provoquant de nombreuses pertes humaines et matérielles. L’analyse du risque sismique passe par l’étude de cette déformation lors des différentes étapes du cycle sismique. En particulier, l’étude géodésique du déplacement de la surface terrestre permet de comprendre et de localiser l’accumulation de la déformation élastique lors des phases intersismiques. Avec l’expansion des réseaux GNSS, il est devenu possible d’obtenir le tenseur du taux de déformation à partir des vitesses de déplacement surfacique dans le but d’étudier et de contraindre la déformation crustale. Or, calculer une surface continue de gradient de déformation à partir de données GNSS discrètes consiste en un problème inverse dont la solution est fortement non-unique. De ce fait, de nombreuses méthodes aux caractéristiques diverses ont vu le jour au cours des dernières décennies, chacune comportant ses avantages et ses inconvénients propres. Cependant, certaines limitations des schémas d’inversion direct employés jusqu’alors persistent et compromettent la fiabilité des résultats. En particulier, la nécessité d’employer des paramètres ad hoc définis par l’opérateur tel qu’un paramètre de lissage, la sensibilité à la géométrie du réseau GNSS et la difficulté à déterminer de manière robuste les incertitudes associées aux résultats, pourtant nécessaires à l’intégration des cartes de déformation dans les méthodes d’analyse du risque sismique. Afin de pallier ces lacunes dans les modèles existants, nous développons une nouvelle méthode bayésienne transdimensionnelle permettant d’inverser des données GNSS discrètes afin d’obtenir le champ 2D continu de vitesse, son gradient et le tenseur de déformation associés. Le champ de vitesse est décrit par une paramétrisation reposant sur la triangulation de Delaunay, et la distribution a posteriori est échantillonnée grâce à un algorithme de Metropolis-Hasting à saut réversible, qui appartient à la classe des McMC. Cet algorithme dispose d’un maillage adaptatif qui prend en compte les hétérogénéités spatiale, de vitesse et de niveau de bruit présentes dans les données. Contrairement aux méthodes d’inversion classiques qui proposent un modèle unique, la solution est une fonction de distribution de probabilité complète pour chaque composante du champ de vitesse de déformation. Des tests synthétiques permettent de comparer l’approche proposée à un schéma d'interpolation en spline bicubique standard. Cette méthode s’avère plus résistante à la présence d’outliers dans les données ainsi qu’à une répartition spatialement hétérogène de celles-ci, tout en fournissant des incertitudes associées aux vitesses et aux taux de déformation récupérés. Elle est ensuite appliquée au sud-ouest des États-Unis, une région fortement étudiée et surveillée, ce qui permet d’obtenir les taux de déformation probabilistes le long des principaux systèmes de failles, y compris celui de San Andreas, à partir de l'inversion des vitesses intersismiques GNSS. Les caractéristiques de plusieurs points clefs de cette région sont représentées grâce à l’exploitation des fonctions de distribution de probabilité a posteriori des différents paramètres inversés. Les limitations actuelles ainsi que les différentes perspectives d’amélioration de cette méthode sont discutées en conclusion de cette thèse. Note de contenu : Introduction générale 1- Méthode : inversion bayésienne du tenseur de déformation 2- Application à des données GNSS synthétiques et au sud-ouest des États-Unis 3- Discussions et perspectives Conclusion générale Numéro de notice : 15193 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Géophysique : Lyon 1 : 2021 Organisme de stage : Laboratoire LGL DOI : sans En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03640544/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100631

Macrozonation of seismic transient and permanent ground deformation of Iran / Saeideh Farahani in Natural Hazards and Earth System Sciences, vol 20 n° 11 (November 2020)  

Public [article]  inNatural Hazards and Earth System Sciences > vol 20 n° 11 (November 2020) . - pp 2889 – 2903 Titre : Macrozonation of seismic transient and permanent ground deformation of Iran Type de document : Article/Communication Auteurs : Saeideh Farahani, Auteur ; Behrouz Behnam, Auteur ; Ahmad Tahershamsi, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : pp 2889 – 2903 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications SIG [Termes IGN] carte sismologique [Termes IGN] déformation de la croute terrestre [Termes IGN] effondrement de terrain [Termes IGN] faille géologique [Termes IGN] modèle numérique de surface [Termes IGN] réflexion (rayonnement) [Termes IGN] surveillance géologique [Termes IGN] système d'information géographique [Termes IGN] zone à risque Résumé : (auteur) Iran is located on the Alpide earthquake belt, in the active collision zone between the Eurasian and Arabian plates. This issue makes Iran a country that suffers from geotechnical seismic hazards associated with frequent destructive earthquakes. Also, according to the rapid growth of population and demands for construction lifelines, risk assessment studies which should be carried out in order to reduce the probable damages are necessary. The most important destructive effects of earthquakes on lifelines are transient and permanent ground displacements. The availability of the map of the displacements caused by liquefaction, landslide, and surface fault rupture can be a useful reference for researchers and engineers who want to carry out a risk assessment project for each specific region of the country. In this study, these precise maps are produced and presented by using a considerable number of GIS-based analyses and by employing the HAZUS methodology. It is important to note that a required accuracy for risk assessment is approximately around the macro scale. So, in order to produce a suitable map for risk assessment goals, in terms of accuracy, the GIS-based analyses are employed to map all of Iran. Numéro de notice : A2020-712 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE/POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : 10.5194/nhess-20-2889-2020 Date de publication en ligne : 03/11/2020 En ligne : https://doi.org/10.5194/nhess-20-2889-2020 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96277 [article]

Illuminating the spatio-temporal evolution of the 2008–2009 Qaidam earthquake sequence with the joint use of Insar time series and teleseismic data / Simon Daout in Remote sensing, vol 12 n° 17 (September-1 2020)  

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Conjugate ruptures and seismotectonic implications of the 2019 Mindanao earthquake sequence inferred from Sentinel-1 InSAR data / Bingquan Li in International journal of applied Earth observation and geoinformation, vol 90 (August 2020)  

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Evaluation of single-frequency receivers for studying crustal deformation at the longitudinal Valley fault, eastern Taiwan / Horng-Yue Chen in Survey review, vol 52 n° 374 (August 2020)  

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Automated estimation and tools to extract positions, velocities, breaks, and seasonal terms from daily GNSS measurements: illuminating nonlinear Salton Trough deformation / Michael B. Heflin in Earth and space science, vol 7 n° 7 (July 2020)  

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Computer vision-based framework for extracting tectonic lineaments from optical remote sensing data / Ehsan Farahbakhsh in International Journal of Remote Sensing IJRS, vol 41 n°5 (01 - 08 février 2020)  

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Land use and land cover change modeling and future potential landscape risk assessment using Markov-CA model and analytical hierarchy process / Biswajit Nath in ISPRS International journal of geo-information, vol 9 n° 2 (February 2020)  

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De l’image optique "multi-stéréo" à la topographie très haute résolution et la cartographie automatique des failles par apprentissage profond / Lionel Matteo (2020)  

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Integration of corner reflectors for the monitoring of mountain glacier areas with Sentinel-1 time series / Matthias Jauvin in Remote sensing, vol 11 n° 8 (August 2019)  

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Deflections of the vertical from full-tensor and single-instrument gravity gradiometry / Christopher Jekeli in Journal of geodesy, vol 93 n° 3 (March 2019)  

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The 2015 Mw 6.4 Pishan earthquake, China: geodetic modelling inferred from Sentinel-1A TOPS interferometry / Yongsheng Li in Survey review, vol 50 n° 363 (September 2018)  

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