Seismic imaging aims at retrieving the Earth’s structures. It is classically split into two steps: firstly, the objective is to retrieve the background velocity model containing the large-scale structures of the velocity model. Secondly, one needs to determine the reflectivity part with the positions of the interfaces. The first part still remains a difficult challenge. Migration Velocity Analysis consists of migrating subsets of the total input data set (e.g. single shots). If all associated images are consistent, then the model used for imaging is said to be correct. This is a very useful method, in particular for the imaging of complex structures, as it does not a prioiri require any picking nor event identification. However, it is intrinsically restricted to reflected data: it does not take into account transmitted waves, multiple reflections, surface waves, … The objective of the Ph.D work is to simultaneously consider reflected and transmitted (direct and diving) waves in the context of Migration Velocity Analysis. For that, one needs to reconsider the basis for velocity analysis. Recent developments around the « extended model » should be considered. If feasible, then it would not be anymore needed to extract reflected energy from a shot gather. More importantly, the combined inversion would better constrain the model: reflected waves are mainly associated to vertical propagation, whereas transmitted waves recorded at large offsets are more associated to horizontal propagation. This could offer the possibility to better estimate anisotropy parameters.

L’imagerie sismique de la Terre permet de retrouver la structure de sous-sol. Cette opĂ©ration est classiquement dĂ©composĂ©e en deux Ă©tapes : une première phase a pour objectif de dĂ©terminer la cinĂ©matique de propagation des ondes (modèle de vitesse de rĂ©fĂ©rence) ; la seconde phase vise Ă  retrouver la position des interfaces dans le sous-sol. Si cette seconde phase est maintenant classique, la dĂ©termination du modèle de vitesse de rĂ©fĂ©rence reste un sujet d’actualitĂ© en imagerie sismique. Une technique pour estimer le modèle de rĂ©fĂ©rence sĂ©pare les donnĂ©es en sous-ensembles, par exemple en points de tir. Une image partielle du sous-sol est obtenue pour chaque point de tir. Si ces images sont cohĂ©rentes les unes avec les autres, alors le modèle de vitesse qui a servi Ă  obtenir ces images est dit correct. Cette technique s’est avĂ©rĂ©e très utile, en particulier pour l’imagerie des zones complexes, car elle ne requière pas a priori d’identifier des Ă©vĂ©nements. Cependant, la technique est intrinsèquement liĂ©e aux donnĂ©es rĂ©flĂ©chies. Elle ne prend pas en compte les arrivĂ©es transmises, les rĂ©flexions multiples, les ondes de surface, … L’objectif de la thèse de doctorat est de prendre en compte Ă  la fois les arrivĂ©es rĂ©flĂ©chies et les arrivĂ©es transmises (ondes directes et plongeantes) pour l’analyse de vitesse. Pour cela, le formalisme de l’analyse de vitesse doit ĂŞtre revu pour prendre en compte des dĂ©veloppements rĂ©cents (modèle « Ă©tendu » dĂ©fini en 2008). Si une telle approche s’avère possible, alors il ne serait plus nĂ©cessaire d’extraire les ondes rĂ©flĂ©chies des donnĂ©es. Par ailleurs, les ondes rĂ©flĂ©chies ont des trajets essentiellement verticaux. Les ondes transmises ont des trajets plutĂ´t horizontaux. La prise en compte des deux types d’ondes permettrait donc de mieux contraindre le modèle de vitesse et alors de dĂ©terminer des paramètres d’anisotropie. Au cours de la thèse, il s’agira de modifier le formalisme actuel d’analyse de vitesse pour prendre en compte les ondes rĂ©flĂ©chies et transmises. Des applications seront dĂ©veloppĂ©es sur les donnĂ©es synthĂ©tiques et rĂ©elles pour dĂ©montrer l’apport de l’approche combinĂ©e. Enfin, une analyse fine devra ĂŞtre menĂ©e pour voir si les ondes rĂ©fractĂ©es (en opposition aux ondes plongeantes) peuvent Ă©galement ĂŞtre prises en compte.