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Seismic deformation in the Adriatic Sea region / B. Orecchio in Journal of geodynamics, vol 155 (March 2023)
Titre : Seismic deformation in the Adriatic Sea region Type de document : Article/Communication Auteurs : B. Orecchio, Auteur ; D. Presti, Auteur ; S. Scolaro, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : n°101956 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] Adriatique, mer
[Termes IGN] déformation de la croute terrestre
[Termes IGN] faille géologique
[Termes IGN] forme d'onde
[Termes IGN] histogramme
[Termes IGN] inversion
[Termes IGN] sismologie
[Termes IGN] surveillance géologique
[Termes IGN] tectonique des plaquesRésumé : (auteur) We present an overall analysis of the recent seismic activity occurred in the Adriatic Sea region, a strongly debated sector of the Mediterranean area, where several authors have proposed different models of plate configuration and kinematics. In the past, seismic investigations of this marine area have been strongly hampered by non-optimal network geometries, but data quality increase and recent methodological improvements lay the groundwork to attempt more accurate analyses including proper evaluations of result reliability. On these grounds, we investigated the seismic activity of the last decades by means of new hypocenter locations, waveform inversion focal mechanisms and seismogenic stress fields. We used the Bayloc non-linear probabilistic algorithm to compute hypocenter locations for the most relevant seismic sequences by carefully evaluating location quality and seismolineaments reliability. We also provided an updated database of waveform inversion focal mechanisms including original solutions estimated by applying the waveform inversion method Cut And Paste and data available from official catalogs. Then, focal mechanism solutions have been used to estimate seismogenic stress fields through different inversion algorithms. Seismic results indicate a relevant degree of fragmentation and different patterns of deformation in the Central Adriatic region. In particular, our analyses depicted two NW-SE oriented, adjacent volumes: (i) a pure compressive domain with NNE-trending axis of maximum compression characterizes the northeastern volume where the seismic activity occurs on W-to-NW oriented seismic sources; (ii) a transpressive domain with NW-trending axis of maximum compression characterizes the southwestern sector where thrust faulting preferentially occurs on ENE-to-NE oriented planes and strike-slip faulting on E-W ones. Joint evaluation of seismic findings of the present study and kinematic models proposed in the literature indicates just in the Central Adriatic region the presence of a broad deformation zone, accommodating a still evolving fragmentation of the Adriatic domain in two blocks rotating in opposite directions. On these grounds, the obtained results not only furnish new seismological evidence supporting the "two-blocks model" proposed by previous authors, but they also provide additional constraints, useful for better understanding and modeling the seismotectonic processes occurring in the Adriatic region. Numéro de notice : A2023-051 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : 10.1016/j.jog.2022.101956 Date de publication en ligne : 30/11/2022 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.jog.2022.101956 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102379
in Journal of geodynamics > vol 155 (March 2023) . - n°101956[article]
Titre : Fast calculation of gravitational effects using tesseroids with a polynomial density of arbitrary degree in depth Type de document : Article/Communication Auteurs : Fang Ouyang, Auteur ; Long-wei Chen, Auteur ; Zhi-gang Shao, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : n° 97 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] champ de gravitation
[Termes IGN] coordonnées sphériques
[Termes IGN] discrétisation
[Termes IGN] intégrale de Newton
[Termes IGN] inversion
[Termes IGN] quadrature
[Termes IGN] tesseroid
[Termes IGN] transformation rapide de FourierRésumé : (auteur) Fast and accurate calculation of gravitational effects on a regional or global scale with complex density environment is a critical issue in gravitational forward modelling. Most existing significant developments with tessroid-based modelling are limited to homogeneous density models or polynomial ones of a limited order. Moreover, the total gravitational effects of tesseroids are often calculated by pure summation in these methods, which makes the calculation extremely time-consuming. A new efficient and accurate method based on tesseroids with a polynomial density up to an arbitrary order in depth is developed for 3D large-scale gravitational forward modelling. The method divides the source region into a number of tesseroids, and the density in each tesseroid is assumed to be a polynomial function of arbitrary degree. To guarantee the computational accuracy and efficiency, two key points are involved: (1) the volume Newton’s integral is decomposed into a one-dimensional integral with a polynomial density in the radial direction, for which a simple analytical recursive formula is derived for efficient calculation, and a surface integral over the horizontal directions evaluated by the Gauss–Legendre quadrature (GLQ) combined with a 2D adaptive discretization strategy; (2) a fast and flexible discrete convolution algorithm based on 1D fast Fourier transform (FFT) and a general Toepritz form of weight coefficient matrices is adopted in the longitudinal dimension to speed up the computation of the cumulative contributions from all tesseroids. Numerical examples show that the gravitational fields predicted by the new method have a good agreement with the corresponding analytical solutions for spherical shell models with both polynomial and non-polynomial density variations in depth. Compared with the 3D GLQ methods, the new algorithm is computationally more accurate and efficient. The calculation time is significantly reduced by 3 orders of magnitude as compared with the traditional 3D GLQ methods. Application of the new algorithm in the global crustal CRUST1.0 model further verifies its reliability and practicability in real cases. The proposed method will provide a powerful numerical tool for large-scale gravity modelling and also an efficient forward engine for inversion and continuation problems. Numéro de notice : A2022-896 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : 10.1007/s00190-022-01688-9 Date de publication en ligne : 05/12/2022 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-022-01688-9 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102248
in Journal of geodesy > vol 96 n° 12 (December 2022) . - n° 97[article]Quantification probabiliste des taux de déformation crustale par inversion bayésienne de données GPS / Colin Pagani (2021)
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 TerreLangues : 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] tenseurIndex. 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 généraleNuméro 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://hal.science/tel-03640544v1 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100631
Titre : Applying iterative method to solving high-order terms of seafloor topography Type de document : Article/Communication Auteurs : Diao Fan, Auteur ; Shanshan Li, Auteur ; Shuyu Meng, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : pp 63 - 85 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Topographie
[Termes IGN] Chine, mer de
[Termes IGN] fond marin
[Termes IGN] force de gravitation
[Termes IGN] gravimétrie en mer
[Termes IGN] inversion
[Termes IGN] itération
[Termes IGN] relief sous-marinRésumé : (auteur) We introduce an iterative inversion method to address the problems in high-order seafloor topography inversion using gravity data (gravity anomaly and vertical gravity gradient anomaly), such as the difficulty in computing the equation and the uniqueness of the calculation results. A part of the South China Sea is selected as the experimental area. Considering the coherence and admittance function of gravity topography and vertical gravity gradient topography, the inversion band of the gravity anomaly and vertical gravity gradient anomaly in the study area is 30 km–120 km. Seafloor topography models of different orders are constructed using an iterative method, and the performance of each seafloor topography model is analyzed against ETOPO1 and other seafloor topography models. The experimental results show that as the inversion order increases, the clarity and richness of seafloor topographic expression continuously improve. However, the accuracy of seafloor topography inversion does not improve significantly when the inversion order exceeds a certain value, which is related to the contribution of high-order seafloor topography to gravity information. The results show that the accuracy of BGT4 (inversion model constructed by the gravity anomaly) is slightly poorer than that of BVGGT4 (inversion model constructed by the vertical gravity gradient anomaly) in areas with complex topography, such as multi-seamounts and trenches, and the results are generally better in areas with flat seafloor topography. Numéro de notice : A2020-463 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : 10.1080/01490419.2019.1670298 Date de publication en ligne : 08/10/2019 En ligne : https://doi.org/10.1080/01490419.2019.1670298 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95125
in Marine geodesy > Vol 43 n° 1 (January 2020) . - pp 63 - 85[article]
Titre : Robust object-based multipass InSAR deformation reconstruction Type de document : Article/Communication Auteurs : Jian Kang, Auteur ; Yuanyuan Wang, Auteur ; Marco Körner, Auteur ; Xiao Xiang Zhu, Auteur Année de publication : 2017 Article en page(s) : pp 4239 - 4251 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image radar et applications
[Termes IGN] classification orientée objet
[Termes IGN] image radar moirée
[Termes IGN] interféromètrie par radar à antenne synthétique
[Termes IGN] inversion
[Termes IGN] pont
[Termes IGN] surveillance géologique
[Termes IGN] tenseurRésumé : (Auteur) Deformation monitoring by multipass synthetic aperture radar (SAR) interferometry (InSAR) is, so far, the only imaging-based method to assess millimeter-level deformation over large areas from space. Past research mostly focused on the optimal retrieval of deformation parameters on the basis of a single pixel or a pixel cluster. Only until recently, the first demonstration of object-based urban infrastructure monitoring by fusing InSAR and the semantic classification labels derived from optical images was presented by Wang et al. Given such classification labels in the SAR image, we propose a general framework for object-based InSAR parameter retrieval, where the parameters of the whole object are jointly estimated by the inversion of a regularized tensor model instead of pixelwise. Our approach does not assume the stationarity of each sample in the object, which is usually assumed in other pixel cluster-based methods, such as SqueeSAR. In addition, to handle outliers in real data, a robust phase recovery step prior to parameter retrieval is also introduced. In typical settings, the proposed method outperforms the current pixelwise estimators, e.g., periodogram, by a factor of several tens in the accuracy of the linear deformation estimates. Last but not least, for a practical demonstration on bridge monitoring, we present a full workflow of long-term bridge monitoring using the proposed approach. Numéro de notice : A2017-492 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2017.2684424 En ligne : http://dx.doi.org/10.1109/TGRS.2017.2684424 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=86422
in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 55 n° 8 (August 2017) . - pp 4239 - 4251[article]Etude de méthodes d'inversion des données du Tams (télémètre laser aéroporté à champ large) pour la surveillance des mouvements verticaux du sol / Luc Mathis (2002)
PermalinkInversion des densités à l'intérieur du volume des sources sur un critère de minimisation d'énergie / Olivier Jamet (2002)
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