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Quantification des perturbations non gaussiennes dans le signal simique continu

Authors :
Cuvier, Arthur
Beucler, Éric
Bonnin, Mickaël
Garcia, Raphaël
Margerin, Ludovic
Schimmel, Martin
Laboratoire de Planétologie et Géosciences [UMR_C 6112] (LPG)
Université d'Angers (UA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST)
Nantes Université - pôle Sciences et technologie
Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie
Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)
Observatoire des Sciences de l'Univers Nantes Atlantique (OSUNA)
Université d'Angers (UA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)
HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université Gustave Eiffel-Nantes Université (Nantes Univ)
Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace (ISAE-SUPAERO)
Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
GEO3BCN CSIC, Geosci Barcelona, Grp Dynam Lithosphere GDL, Luis Sole I Sabaris S-N, Barcelona 08028
Source :
American Geophysical Union, American Geophysical Union, Dec 2022, Chicago, United States
Publication Year :
2022
Publisher :
HAL CCSD, 2022.

Abstract

International audience; Several methods classically exist for capturing perturbations (earthquake, explosion...) in the continuous seismic signal. Most of them, like the famous STA/LTA, detect seismic events by taking advantage of the impulsive nature of their waveform compared to the background noise. In contrast, very few are able to point out long period transient signals (typically greater to 5 s period). However, these long-period waveforms often exist in the continuous seismic signal due to technical problems (as the so called glitches) or to external forcings (e.g. pressure drops, acoustic waves). We present here a novel method that quantifies the strength of the gaussianity of the seismic signal in a given time window. It relies on the basic assumption that the ground motion oscillations balance around an equilibrium position. After centering/sorting operations, the computation of the distance between the 1st and the 4th quarters and a reference curve enables to produce two statistic parameters, called α+ and α- which, in turn, give an asymmetry parameter and an overall gaussian modification estimator. Using a classical sliding window strategy, we show that this method is able to quantify the Gaussianity of various types of smooth perturbations in a noisy background signal, unlike classical estimators such as the skewness. Some examples using both terrestrial and martian seismic data are shown. Finally, based only on statistical thresholds we propose a new way to detect non-Gaussian perturbations.

Details

Language :
English
Database :
OpenAIRE
Journal :
American Geophysical Union, American Geophysical Union, Dec 2022, Chicago, United States
Accession number :
edsair.od......2191..53e9b0c21acbc8772d735cda1fd2725e