Static, kinematic and high-rate GPS applied to the study of the deformation of seismic zones
GPS statique, cinématique et haute-fréquence appliqué à l'étude de déformations de zones sismiques
Résumé
In our study, we looked at using several GPS (Global Positioning System) techniques for geophysical applications. Firstly, through campaigns carried out in 2003, 2006 and 2008, GPS was used to quantify the relative displacements of the Gulf of Patras region and its motion with respect to fixed Europe, and to identify the tectonic structures on which these displacements are accommodated over time. Secondly, we used kinematic GPS to study the correlation between different topographic profiles, on the same trajectory, in the absence of any particular event. This method is based on dynamic differential positioning (acquisition of measurements every one second) to establish the trajectory of the vehicle in motion mode, and to evaluate the amount of ground deformation after a given event. The method's accuracy is tested using data acquired in the Psaromita region of Greece, and a simulation of the Aigion earthquake. Lastly, high-frequency GPS (10hz, 20hz) helps to better understand rupture mechanisms, especially when the transient deformations do not leave visible traces on the surface, as seismological data do not allow us to operate for very long periods (more than a few minutes). High-frequency GPS can be used to determine surface displacement for all periods beyond 2s. The analyses therefore complement the seismological observations. Tests have been carried out to quantify the displacement of the Aysen earthquake in Chile.
Dans notre étude, nous avons cherché à utiliser plusieurs techniques GPS (Global Positioning System) pour des applications en géophysique. Dans un premier temps, le GPS à travers des campagnes effectuées en 2003, 2006 et 2008, permet de quantifier les déplacements relatifs de la région du golfe de Patras et ses mouvements par rapport à l’Europe fixe, et d’identifier les structures tectoniques sur lesquelles ces déplacements ont été accommodés au cours du temps. Dans un deuxième temps, nous avons utilisé le GPS cinématique pour étudier la corrélation entre des profils topographiques différents, sur la même trajectoire, en l’absence de tout événement particulier. Cette méthode expérimentale est basée sur un positionnement différentiel dynamique (acquisition des mesures toutes les secondes) afin de déterminer la trajectoire du véhicule en mode trajectographie et d’évaluer l’amplitude de la déformation du terrain après un certain événement. Des applications sur des données acquises dans la région de Psaromita en Grèce et de simulation du séisme d’Aigion sont faites pour étudier la précision de cette méthode. Enfin, le GPS à haute fréquence (10hz, 20hz) permet de mieux comprendre les mécanismes de rupture surtout que les déformations transitoires ne laissent pas de traces visibles en surface puisque les données sismologiques ne permettent pas de travailler à très longues périodes (> quelques minutes). Le GPS haute-fréquence permet de déterminer le déplacement en surface à toutes les périodes au delà de 2s. Les analyses viennent donc pour compléter les observations sismologiques. Des tests ont été faits pour quantifier le déplacement sur le séisme d’Aysen au Chili.
Domaines
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