Abstract FR:

L'objectif de cette thèse est la caractérisation des paramètres physiques de la subsurface en utilisant le radar géologique. Les études classiques effectuées avec le radar se font en 2d et produisent des informations essentiellement géométriques. Nous utilisons ici le radar afin d'obtenir des informations complémentaires. Dans ce cadre, trois thèmes sont abordés : (1) l'apport de l'exploration radar en 3d (2) l'utilisation de la tomographie radar dans un milieu stratifié et (3) la combinaison du radar avec d'autres méthodes géophysiques pour déterminer les paramètres physiques du milieu. L'analyse de données radar en 3d et l'utilisation d'outils d'interprétation a permis d'obtenir des informations liées à la géométrie détaillée des structures du sous-sol (attributs de réflexion) et aux variations de la saturation en eau (analyse des amplitudes). La tomographie radar a prouvé son efficacité pour la caractérisation d'un milieu stratifié. Il s'est avéré nécessaire d'utiliser un algorithme d'inversion prenant en compte différentes causes d'artefacts (dérive instrumentale, erreur de trajectométrie des puits et présence d'anisotropie dans le milieu). L'anisotropie et la dérive instrumentale ainsi déterminées combinent plusieurs phénomènes indissociables tels que l'anisotropie réelle du milieu ou la dérive instrumentale réelle et des effets liés au milieu environnant les antennes (distorsion du diagramme de rayonnement) et aux phénomènes de réflexion-transmission aux interfaces. Le radar combiné avec d'autres méthodes géophysiques (prospection électrique, sismique réfraction et sismique réflexion en ondes P et S) a permis de caractériser les paramètres hydrologiques et chimiques du milieu : contenu en eau, degré de saturation et salinité du milieu. Ce type d'analyse présente un fort potentiel pour la détection et le suivi de nappes de fluides et de contaminants.