Stage en sismologie de l'ingénieur

Le BRGM collabore depuis plusieurs années avec l'EOST pour la mise en œuvre des outils de calcul de ShakeMaps pour la France, au sein de l'Action Thématique Sismicité dans l'infrastructure EPOS-France. Une ShakeMap consiste en une cartographie des secousses au sol lors d’un séisme. Un enjeu majeur des développements de ShakeMaps réside dans l’estimation rapide (quelques minutes) des mouvements sismiques générés dans la zone touchée par l’événement à partir de données préliminaires et sa mise à disposition pour tout utilisateur (scientifiques, grand public, autorités). Plusieurs modèles et données sont mis en œuvre dans ce calcul, comme les paramètres de la source, les équations de prédiction du mouvement fort, les enregistrements de stations sismiques, ou les classes de sol pour la prise en compte des effets de site.

Concernant les effets de site, la configuration actuelle pour les ShakeMaps de référence en France hexagonale repose toujours sur l’application d'une méthode par défaut pour l’estimation de la vitesse Vs,30 à partir de la topographie (i.e., pente du terrain estimée avec un modèle numérique de terrain), qui a été initialement validée sur des zones bien définies (e.g., Amérique du Nord) mais qui a montré ses limites pour des applications en Europe.

En parallèle, diverses études menées par le BRGM ont permis d’assembler une carte d’amplification de site essentiellement basée sur la géologie et la lithologie. L’objectif du stage est donc de tester l’intégration de cette carte dans les algorithmes actuels de ShakeMaps.

Il s’agira notamment de se pencher sur des problèmes liés à la résolution spatiale, à la représentation de l’amplification, ou à la prise en compte de ces effets dans les différentes étapes de l’algorithme :

- Travail sur la sensibilité de la résolution spatiale, notamment sur la conversion de la carte du BRGM, qui est représentée par des polygones sur une couche vectorielle en résolution 1/50000ème, en format raster ou grille à la résolution usuelle des ShakeMaps (i.e., 30 arcsec).
- Tests sur la stratégie d’intégration dans l’algorithme ShakeMap, notamment vis-à-vis des défis techniques posés par le passage récent de la version ShakeMap v3.5 aux versions ShakeMap v4.x.

Les ShakeMaps et données collectées par le BSCF-Rénass lors de séismes récents pourront être utilisées comme benchmark, afin de quantifier l’impact d’un changement de modèle d’amplification de site sur les intensités et les paramètres de mouvement fort estimés.