Abstract FR:

Le travail présenté aborde le problème de la caractérisation acoustique du fond marin à partir de l'étude de la dispersion de célérité des ondes d'interface de type Stoneley-Scholte. De telles ondes, dont les propriétés sont fortement liées à la nature du fond sédimentaire, se propagent à l'interface eau-sédiment. Le premier chapitre est consacré à la définition et à la description de l'onde de Stoneley-Scholte à partir d'une combinaison d'ondes planes évanescentes acoustiques. La seconde partie étudie, pour différentes configurations marines, la dispersion des célérités de phase et de groupe de l'onde d'interface lors de sa propagation. Le troisième chapitre concerne l'étude expérimentale de la propagation de l'onde d'interface ainsi que la simulation de traces sismiques par le code SISMOS. Les expérimentations sont réalisées sur des maquettes de fonds marins où des dispositifs spécifiques d'excitation et de détection de l'onde de Stoneley-Scholte ont été mis au point. L'étude de la dispersion de célérité de groupe est alors effectuée à partir d'une analyse temps-fréquence basée sur la distribution de Wigner-Ville. Quelques couples (fréquence,célérité) de ces courbes de dispersion servent de données d'entrée aux algorithmes du problème inverse, objet de la quatrième partie. Deux méthodes d'optimisation ont été utilisées pour la résolution du problème inverse. La première, la méthode du gradient conjugué, nécessite la connaissance d'informations a priori sur la solution du problème. Sensible aux perturbations des données d'entrée, elle ne converge pas toujours vers la solution désirée. La seconde, plus robuste, basée sur un réseau neuronal, ne nécessite aucune information a priori et fournit une très bonne estimation des paramètres acoustiques du fond sédimentaire.