Inversion de forme d’onde complète sur des données réelles : études prélimi-naires

Figure 1 : Illustration des données réelles/synthétiques et un test FWI sur l’ensemble de données réel. a) montre le modèle de vitesse d’onde de cisaillement de SWA ; b) met en évidence un seul plan à partir des données réelles et un ensemble de données synthétiques 2D ; c) illustre la comparaison entre les données réelles et les données de simulation pendant l’IFM à mesure que la fréquence augmente. 

 

L’inversion de forme d’onde complète (Full Waveform Inversion, FWI) est un outil puissant pour imager le sous-sol, à partir de la connaissance des événements sismiques enregistrés lors d’une campagne d’acquisition sismique. 

RealTimeSeismic et Inria unissent leurs efforts pour concevoir un logiciel FWI basé sur la propagation des ondes de surface qui devrait améliorer l’imagerie du sous-sol peu profond. Après avoir validé la stratégie de la FWI sur les données synthétiques, le défi est maintenant la mise en œuvre de la FWI par ondes de surface sur les données réelles. Nous avons décidé de considérer un jeu de données réelles nommé Seignosse. À partir de cet ensemble de données, Realtimeseismic a conçu un modèle de vitesse d’onde de cisaillement (Vs) en utilisant l’analyse d’ondes de surface (Surface Wave  Analysis, SWA) qui est représentée à la figure 1a) en deux dimensions. Outre la carte de vitesse Vs, nous avons besoin d’une carte de vitesse d’onde de compression pour initialiser la procédure FWI. Une carte Vp empirique est donc dérivée de la carte Vs via une estimation du coefficient de Poisson.

La figure 1b) compare les données réelles (à partir de l’ensemble de données Seignosse) et les données synthétiques 2D (obtenue par notre code numérique à partir des cartes Vs et Vp) à partir d’un seul plan. Malgré le bruit et une amplitude moyenne différente sur les données de référence, les deux sismogrammes montrent des vitesses de groupe d’ondes de surface similaires.

Nous avons utilisé l’ensemble de données Seignosse comme entrée de l’outil d’inversion développé par F. Faucher et avons effectué une FWI. La Figure 1c) affiche quelques comparaisons dans le domaine fréquentiel entre les données réelles et la simulation pour un seul tir au cours de la FWI entre 5 et 20 Hz. La différence substantielle entre les deux indique que nous avons besoin de plus d’efforts pour faire correspondre la simulation et les données réelles: premièrement, un prétraitement minutieux des données réelles est indispensable; deuxièmement, nous devrons chercher un modèle Vp plus pertinent et Realtimeseismic a proposé une tomographie par analyse de temps de première arrivée; troisièmement, une étude avec des données synthétiques sera nécessaire; enfin, un examen de la construction de la fonction de coût est hautement nécessaire en raison de notre intérêt particulier pour les ondes de surface.