{"id":1822,"date":"2020-01-17T22:49:06","date_gmt":"2020-01-17T21:49:06","guid":{"rendered":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/?p=1822"},"modified":"2020-02-07T10:47:38","modified_gmt":"2020-02-07T09:47:38","slug":"sismogrammes-et-metadonnees","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.pedagogie.ac-nice.fr\/svt\/?p=1822","title":{"rendered":"Sismogrammes et m\u00e9tadonn\u00e9es"},"content":{"rendered":"

par Philippe Cosentino<\/em><\/p>\n

L’enseignant de SVT est souvent amen\u00e9 \u00e0 manipuler des donn\u00e9es structur\u00e9es, que ce soit des s\u00e9quences de nucl\u00e9otides, des IRM, des mod\u00e8les mol\u00e9culaires ou encore des donn\u00e9es issues de capteurs.<\/p>\n

Bien souvent, ces donn\u00e9es sont accompagn\u00e9es d’informations compl\u00e9mentaires que l’on qualifie de m\u00e9tadonn\u00e9es. Or, force est de constater que ces m\u00e9tadonn\u00e9es sont souvent ignor\u00e9es, ou mal distingu\u00e9es des donn\u00e9es.<\/p>\n

A travers l’exemple des sismogrammes, et plus particuli\u00e8rement des fichiers au format .SAC (fichiers utilis\u00e9s dans des logiciels tels que Sismolog, Seisgram ou Tectoglob3D), nous vous proposons de faire le point sur ce que sont les m\u00e9tadonn\u00e9es.<\/p>\n

Mais avant cela, revenons sur les donn\u00e9es pr\u00e9sentes dans un fichier SAC.<\/p>\n

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Les donn\u00e9es<\/h1>\n

Contrairement aux (tr\u00e8s) vieux sismographes qui tra\u00e7aient en continu leur enregistrement sur des rouleaux de papier ou des cylindres couverts de noir de fum\u00e9e (traitement analogique du signal), les sismom\u00e8tres modernes \u00e9chantillonnent les donn\u00e9es (traitement num\u00e9rique) issues de capteurs sensibles aux acc\u00e9l\u00e9rations, et ce sur les 3 axes de l’espace.<\/p>\n

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Un capteur sismique (triaxial)<\/p><\/div>\n

Les donn\u00e9es contenues dans un fichier SAC sont ainsi une s\u00e9rie de valeurs, qui correspondent aux acc\u00e9l\u00e9rations mesur\u00e9es par un capteur (un fichier SAC par axe, on parle aussi de canal ou de voie, il faut donc 3 fichiers SAC pour avoir les trac\u00e9s en x, y et z).<\/p>\n

En voici un extrait (10 premi\u00e8res valeurs) :<\/p>\n

-1,531.10^-7; -3,294.10^-7; -2,822.10^-7; -3,212.10^-7; -4,673.10^-7; -3,355.10^-7; -2,784.10^-7; -1,352.10^-7; -1,045.10^-7; -1,608.10^-7<\/p>\n

Si la p\u00e9riode d’\u00e9chantillonnage est de 100 ms, et que l’enregistrement dure 1h, le sismogramme sera ainsi constitu\u00e9 de 36 000 valeurs, mat\u00e9rialis\u00e9s \u00e0 l’\u00e9cran par une courbe constitu\u00e9e d’autant de points.<\/p>\n

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Sismogramme affich\u00e9 dans Seisgram2K<\/p><\/div>\n

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La structure globale d’un fichier SAC<\/h1>\n

Prenons l’exemple (t\u00e9l\u00e9chargeable \u00e0 la fin de l’article) du fichier SAC \u00ab\u00a02019_SLTI_SHZ.SAC\u00a0\u00bb. Les donn\u00e9es de ce sismogramme comportent 14 401 valeurs, cod\u00e9es sur 32 bits (4 octets par valeur).<\/p>\n

Sachant qu’un fichier SAC est dans un format binaire non compress\u00e9, l’ensemble de ces donn\u00e9es occupe donc un volume de 57 604 octets (4 x 14 401).<\/p>\n

Or, si on inspecte les propri\u00e9t\u00e9s du fichier d’un clic droit, on constate que ce dernier occupe en tout 58 236 octets). Vous l’avez compris, les 632 octets suppl\u00e9mentaires correspondent … aux m\u00e9tadonn\u00e9es !<\/p>\n

Les m\u00e9tadonn\u00e9es sont regroup\u00e9es au d\u00e9but du fichier (on parle parfois de \u00ab\u00a0header\u00a0\u00bb ou \u00ab\u00a0d’en-t\u00eate\u00a0\u00bb), et les donn\u00e9es se trouvent \u00e0 la fin. La structure globale d’un fichier SAC peut donc se sch\u00e9matiser ainsi :<\/p>\n

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Si la structure du bloc de donn\u00e9es est facile \u00e0 comprendre (les valeurs se suivent dans l’ordre de leur acquisition), celle du \u00ab\u00a0header\u00a0\u00bb contenant les m\u00e9tadonn\u00e9es est fort complexe. Pour ceux qui souhaitent en savoir plus, je recommande la consultation de ce site<\/a>.<\/p>\n

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Que contiennent les m\u00e9tadonn\u00e9es ?<\/strong><\/p>\n

S’agissant de donn\u00e9es binaires, il n’est pas ais\u00e9 de consulter le contenu des m\u00e9tadonn\u00e9es avec un outil g\u00e9n\u00e9raliste (tel qu’un \u00e9diteur de texte).<\/p>\n

Avec le logiciel Seisgram2K, il suffit de charger un sismogramme et d’ouvrir l’\u00e9diteur d’en-t\u00eate (Utilitaires\/Editeur d’en-t\u00eate). Il est m\u00eame possible de modifier les m\u00e9tadonn\u00e9es.<\/p>\n

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Capture d’\u00e9cran de Seisgram2K<\/p><\/div>\n

L’op\u00e9ration est \u00e9galement ais\u00e9e avec Tectoglob3D ; pour acc\u00e9der aux m\u00e9tadonn\u00e9es associ\u00e9es \u00e0 un sismogramme, il suffit de :<\/p>\n