Table des Matières
|Introduction|
Chapitres |1|
|2|
|3|
|4|
|5|
|Conclusion|
Annexes |A|
|B|
|C|
Surveillance et recherche en volcanologie Apport des mesures de déformations Méthodologie du champ de déformation Le Merapi : volcan « laboratoire » Plan de la thèse
1. Études Préliminaires : Choix des Techniques et Sites
1.1. Présentation du Merapi
1.1.1. Contexte tectonique
1.1.2. Histoire et formation du Merapi
Pré-Merapi Merapi Moyen Merapi Récent Merapi Contemporain
1.1.3. Activité et structure du volcan
Construction continue de dômes, destruction et nuées ardentes Activité actuelle : 1991 à 1997 Apport des mesures de déformation antérieures Informations sur la chambre magmatique
1.1.4. Modèle a priori et objectifs de cette étude
Champ proche (sommet) Champ lointain (édifice) Objectifs
1.2. Techniques des mesures de déformations
1.2.1. Introduction
1.2.2. Présentation des différentes techniques
Mesures de distance Mesures angulaires Mesures altimétriques Photogrammétrie Global Positionning System Système de positionnement DORIS Interférométrie radar Mesures dinclinaisons Mesures extensométriques Mesures indirectes des déformations Paléogéodésie et géomorphologie / Observations visuelles
1.2.3. Classification et synthèse
1.3. Choix des techniques et des sites dobservation
1.3.1. Aspects logistiques
1.3.2. Méthodes de mesure et localisations
Mise en place dun réseau GPS Surveillance des fractures sommitales Mesures dinclinaison au sommet Mesures dinclinaison sur le flanc
1.3.3. Synthèse des techniques et sites choisis pour cette étude
2. Mesures Instrumentales
2.1. Mesures du réseau GPS
2.1.1. Mode statique géodésique
La technique de double différence Sources derreurs
2.1.2. Système de coordonnées géocentriques
2.1.3. Présentation du réseau Merapi
2.1.4. Prise en compte des effets troposphériques : météo locale
2.1.5. Stratégie de mesure
2.1.6. Planning des campagnes et calcul des lignes de base
Campagne 19 - 21 septembre 1993 Campagne 24 - 26 septembre 1994 Campagne 26 - 29 septembre 1995 Campagne 25 octobre - 13 décembre 1996 Campagne 15 - 26 mars 1997
2.1.7. Synthèse et conclusions sur les mesures GPS
2.2. Mesures extensométriques des fractures sommitales
2.2.1. Stratégie dinstallation
2.2.2. Fracture Lava 56
Station TAD Monoa Station LGIT LEAS n°2
2.2.3. Fracture Lava 57
Station LEAS n°3
2.2.4. Conclusions sur les mesures extensométriques
2.3. Mesures clinométriques
2.3.1. Le pendule Compact Blum
Méthodes dinstallation
2.3.2. Stations sommitales
Station TAD sur Lava 57 Stations LEAS sur Lava 56 (Lilik)
2.3.3. Station Deles - flanc sud-est
Installation Système dacquisition Période de test (station) : 16 septembre - 12 octobre 1995 Installation des sites 1 et 2 : octobre 1995 Installation du site 3 : 1er - 5 juillet 1996 Ensemble des données brutes : analyse de la station
2.3.4. Conclusions sur les mesures clinométriques
3. Traitement et Validation des Données
3.1 Compensation des bases du réseau GPS
3.1.1 Principe de lajustement (ou compensation) géodésique
3.1.2 Repère local : projection Universal Transverse Mercator
3.1.3 Positions des points GPS 1993 - 1997
Choix dun point de référence pour la compensation Positions 1993 Positions 1994 Positions 1995 Positions 1996 Positions 1997 Conclusions sur lajustement du réseau GPS
3.1.4 Déplacements relatifs
Déplacements 1993 - 1994 Déplacements 1994 - 1995 Déplacements 1995 - 1996 Déplacements 1996 - 1997 Conclusions sur les déplacements 1993 - 1997
3.2 Traitement des signaux clinométriques de Deles
3.2.1 Effets thermomécaniques
3.2.2 Effets de marée terrestre
3.2.3 Effets de la pluie : corrélations avec les nuées ardentes ?
Fonction de détection automatique dévénements Première analyse : corrélations avec les nuées ardentes Deuxième analyse : corrélations avec la pluie et les nuées ardentes Troisième analyse : corrélation avec la pluie Discussion et conclusions
3.2.4 Validation des composantes : effets de site
3.3 Intégration des mesures sommitales
3.3.1 Validation des mesures clinométriques et GPS
Fracture Lava 57 Fracture Lava 56
3.3.2 Validation des mesures extensométriques et GPS
4. Modelisation
4.1 Choix dun modèle
4.1.1 Bref aperçu des modèles existants
Milieu discontinu Sources multiples Topographie tridimensionnelle
4.1.2 La méthode mixte déléments frontières (MBEM)
Méthode Directe Méthode des Discontinuités de Déplacements (DD)
4.1.3 Modèles numériques de terrain
4.2 Modélisation du champ de déformation lointain
4.2.1 Introduction
4.2.2 Article soumis au J. G. R. (décembre 1997)
Introduction GPS Measurements High-Precision Tilt Station 3D Elastic Modelling Discussion Conclusion Appendix: Temperature Correction of Tilt Signals Tables Figures
4.3 Modélisation du champ de déformation proche
4.3.1 Introduction
Phénoménologie Données disponibles
4.3.2 Effets du poids du dôme : 1993 - 1994
4.3.3 Pression et frottement vertical dans le conduit : 1993 - 1997
Maillage de la topographie, du conduit et des fractures Calcul avec une structure sans fracture Calcul avec fracture Gendol Calcul avec deux fractures : Gendol et Lava 56 Calcul avec 20% Gendol et Lava 56 Calcul avec trois fractures : Gendol, 30% Lava 56 et Dome 1 Inversion des paramètres P et t à partir des mesures GPS
4.3.4 Conclusions sur la modélisation au sommet
5. Discussion
5.1 Phénomènes profonds
5.1.1 Vitesse et flux de masse du magma
5.1.2 Estimation du volume des avalanches
Volume des dépôts Relation dôme / avalanches
5.2 Phénomènes superficiels
5.2.1 Variations de pression dans le conduit
5.2.2 Cisaillement vertical et séismes multiphases
Conclusion Générale
Mesures instrumentales Traitement des données Validation intégration des données Modélisation Structures et comportement mécanique du Merapi ...et de quelques paramètres magmatiques Perspectives
Annexe A. Matériels et Logiciels
A.1. Inclinomètres type Compact Blum
A.1.1. Caractéristiques techniques
A.1.2. Calibration en laboratoire
A.2. Le système dacquisition µDAS
A.2.1. Principe
Le comptage, intégrale définie Le comptage, filtre numérique Dépassement de capacité des compteurs
A.2.2. Caractéristiques techniques
Mesure de la précision Remarques importantes
A.2.3. Le programme dexploitation MDAS v2.0
Annexe B. Fiches Techniques
B.1. Stratégie de mesure du réseau GPS Merapi
B.1.1. Matériel nécessaire
B.1.2. Planning
B.1.3. Installation de lantenne sur le point
Cas particulier des points PUS0 et SEL0
B.1.4. Début dune session denregistrement sur le récepteur NR101
B.1.5. Pendant la session : mesures météo et paramètres GPS
Paramètres du récepteur NR101 Utilisation de laltimètre ALPIN-EL Utilisation du thermohygromètre HANNA HI93640
B.1.6. Fin de session
B.1.7. Transfert des données
B.1.8. Traitement des données
Synthèse de la mission de terrain GPSWin v2.0 Programme dajustement AG3D
B.1.9. Fiche de terrain dune session GPS
B.2. Exploitation des stations µDAS
B.2.1. Le PC « Palmtop » HP200LX
B.2.2. Procédure dexploitation des stations
Nomenclature Préparatifs Récupération des données sur le terrain Transfert des données au laboratoire
B.3. Station clinométrique de Deles
Configuration de la station définitive Station MDA Station MDB Calibration des convertisseurs tension-fréquence Agenda des interventions principales
B.4. Station extenso-clinométrique de Lilik
Caractéristiques et connexions Procédure dexploitation LEAS à Babadan Agenda des interventions principales
B.5. Réseau complet de mesure des déformations au Merapi
Annexes C. Missions de Terrain
Poste de CSN : décembre 1992 à mai 1994 Mission 2-29 septembre Mission 28 août - 4 novembre 1995 Mission 25 juin - 30 juillet 1996 Mission 18 octobre - 12 novembre 1996 Mission 10 mars - 1er avril 1997 Mission 2 - 26 décembre 1997
Références
Cartographie et MNT Logiciels et utilitaires Bibliographie
Copyright © François Beauducel, Université Denis Diderot - Paris 7, mai 1998.
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