Simon Daout

Simon Daout
OrcidResearch GateScholar
Fonction : Maître de conférence Université de Lorraine
Domaine(s) de recherche :

Mes travaux portent sur la mesure et la modélisation des déformations du sol associées aux failles actives et aux processus de surface. J’ai développé une expertise en géodésie spatiale (InSAR, corrélation d’images, GNSS) pour mesurer les déplacements de surface dans des environnements montagneux et reculés.
Je conçois des approches numériques pour relier ces mesures géodésiques à des modèles intégrant la complexité géométrique des structures tectoniques, telles que les plis et les systèmes de failles (https://github.com/simondaout/Flower2d). Mes outils, librairies et chaînes de traitement géodésiques sont disponibles en accès libre sur GitHub (https://github.com/simondaout).

Thème(s) :
Mots clés :

Télédétection, Géodésie spatiale, Modélisation numérique, Géomorphologie

Coordonnées :

CRPG UMR 7358 CNRS-UL
15 rue Notre Dame des Pauvres
54500 Vandœuvre les Nancy – France

Email : simon.daout@univ-lorraine.fr
Téléphone : +33 (0)3 83 59 42 15
Bureau : 208

Un premier axe de recherche est consacré à l’étude du pergélisol du plateau Tibétain et des dynamiques de versant associées. Les cycles gel/dégel induisent des déplacements mesurables par interférométrie radar (InSAR, Figure 1). Ces travaux (e.g. https://doi.org/10.1002/2016GL070781, https://doi.org/10.1016/j.epsl.2020.116404) ont révélé des vitesses de subsidence du sol de plusieurs mm/an, signes d’une dégradation active du pergélisol. Dans les zones en pente, les transferts de matière par solifluxion atteignent des vitesses allant jusqu’à plusieurs cm/an. Ces dynamiques de versant semblent s’accélérer depuis une à deux décennies, à des rythmes supérieurs aux taux d’érosion obtenus par datations cosmochimiques. L’objectif du projet est de déterminer si ces processus sont récents et liés au réchauffement climatique, ou s’ils reflètent une dynamique pérenne jusque-là non documentée. Ce projet est mené en collaboration avec Jérôme Lavé (CRPG), Marie-Pierre Doin (ISTerre), et porté par Hugo Watine (doctorant au CRPG), avec le soutien d’une bourse OTELO, d’un projet INSU-PNTS et d’une bourse doctorale CNES.

Figure 1: Exemples de déformation du sol mesurées par technique InSAR sur le plateau tibétain. Les zones en rouges correspondent aux endroits à fortes déformations saisonnières dans les zones de permafrost (https://doi.org/10.1016/j.epsl.2020.116404).

Un second axe de recherche vise à développer des techniques de corrélation d’images radar et optiques (https://github.com/simondaout/ASP-DSM, https://github.com/flooo000/ASP-SAR) pour étudier la dynamique des glissements de terrain, notamment dans la région centre Népal. Cette région présente une densité élevée de versants affectés par d’importants glissements de terrain lents ou par de profondes ravines d’érosion régressive, entraînant l’instabilité de panneaux entiers en amont. L’objectif est de mieux comprendre les liens entre déclenchement des instabilités de versant et forçages externes (pluviométrie, niveaux de nappe, sismicité, e.g. Figure 2), et de quantifier leur contribution aux flux sédimentaires. Ce projet est porté par Jérôme Lavé dans le cadre d’un financement ANR franco-luxembourgeois, en collaboration, entre autres, avec Nicolas d’Oreye (ECGS) et Pascal Lacroix (ISTerre). La partie télédétection est assurée par Léo Letellier, doctorant au CRPG.

Figure 2: Exemples de séries temporelles issues de la corrélation d’images PAZ et TSX, inversées dans la direction horizontale de la pente et la direction verticale pour trois pixels localisés sur le glissement de Mathilo (Centre Népal), et comparaison avec les précipitations et un modèle d’hauteur de nappe (Thèse de Master de Florian Leder, 10.5194/egusphere-egu24-10697).

Un troisième volet s’intéresse à la contribution des déformations asismiques au soulèvement tectonique. Dans les zones tectoniques actives, la succession temporelle des séismes sur les plis sur failles est considérée comme le principal mécanisme de création de la topographie des piémonts de montagne. Les marqueurs géomorphologiques abandonnés par ces structures ont enregistré, sur le long terme, le nombre et la magnitude des ruptures passées. Cependant, les déplacements géodésiques de surface mesurés lors des séismes sont souvent difficiles à concilier avec les déformations cumulées de ces marqueurs. De plus, la découverte récente de déformations asismiques se produisant avant ou après les séismes soulève des questions sur le rôle des déformations asismiques dans la croissance des plis sur failles (Figure 3, https://doi.org/10.3390/rs12172850, https://doi.org/10.1029/2019JB017692). Ce projet, qui combine géodésie spatiale, géologie structurale et modélisation numérique, est en collaboration avec Julien Charreau (CRPG, Nancy).

Figure 3: Croissance asismique d’un plis durant la période post-sismique 2014-2019 suivant un séisme en chevauchement de magnitude Mw 6.3 survenu en 2003 au Nord Qaidam, Tibet, Chine (https://doi.org/10.1029/2020JB021241)

 

Formation Universitaire:

  • 2016: Doctorat, ISTerre, Université Grenoble-Alpes.
  • 2013: Master, Université Grenoble-Alpes. Mention : Sciences de la Terre et de l’environnement, Spé. Terre solide.
  • 2012: Maîtrise, Université de Nantes.
  • 2011: Licence, Université de Nantes.

Expériences Professionnelles:

  • Depuis Sept. 2021: Maître de Conférences, CRPG-ENSG, Université de Lorraine
  • Janv.-Aout 2021: Post-doctorat, ISTerre, Université Grenoble-Alpes. Thème: Étude géodésique et sismo-tectonique de la déformation dans les Apennins, Italie. Collaborations: Erwan Pathier, Anne Socquet, Lucilla Benedetti.
  • Nov. 2018 – Janv. 2021: Post-doctorat, Département des Sciences de la Terre, Université d’Oxford, Royaume-Uni. Thème: Traitement InSAR en séries temporelles, modélisation et étude de la tectonique au Tibet, Tadjikistan, Tien-Shan et Turkménistan. Collaborations: Barry Parsons, Richard Walker.
  • Jan. 2017 – Nov. 2018: Post-doctorat, Université de Kiel, Allemagne. Thème: Développement d’un outil d’inversion combinant sismologie et géodésie – Mesure en série temporelle InSAR et modélisation d’une séquence de séismes au Tibet. Collaboration: Henriette Sudhaus.
  • Nov. 2013 – Nov. 2016: Thèse, ISTerre, Université Grenoble-Alpes. Titre: Mesures géodésiques et modélisation de la convergence oblique au travers de failles transformantes. Thème: Développement de méthodes en interférométrie SAR pour mesurer de faibles déformations à grande échelle en milieu montagneux. Etude de la tectonique du plateau Tibétain. Encadrantes: Marie-Pierre Doin, Cécile Lasserre, Anne Socquet.
  • Nov. 2012 – Nov. 2013: Ingénieur recherche à l’Observatoire de Singapour (EOST).
  • Suivi InSAR des phénomènes de solifluxion du plateau Tibétain et modélisation de son incidence sur la stabilité des versants à partir des données FLATSIM de FormaTerre-CNES (https://flatsim.cnes.fr/doi/)
  • ANR-FNR SLIDE, Népal. Suivi spatio-temporelle de glissements de terrain au Népal par corrélation d’images radar et optiques.
  • ANR EQTIME, Italy, coordinated by Licilla Benedetti, Cerege, France: Quantifying the temporal and spatial slip variability in the earthquake cycle spanning months to million years timescales. https://anr.fr/Project-ANR-19-CE31-0031
  • Project NATO/OTAN, Earthquake hazard and environmental security in Kazakhstan and Kyrgyzstan, coordinated by Richard Walkers, Oxford, UK.
  • Développements d’outils en InSAR, corrélation d’images, et modélisation par inversion: https://github.com/simondaout
  • Géomorphologie/Surfaces continentales – ENSG Nancy
  • Télédétection – ENSG Nancy, M2 TP
  • SIG/QGIS – École des mines de Nancy, ENSG, M2 TP
  • Tectonique active – ENSG Nancy, M2 TP
  • Modélisation numérique – ENSG Nancy, M2 TP

 

 

  • 2024: Hollingsworth, J., Daout, S., Doin, M. P., & Cantraine, M. Optical Geodesy and the Measurement of Ground Deformation by Image Correlation. In Remote Sensing for Characterization of Geohazards and Natural Resources (pp. 89-129). Cham: Springer International Publishing.
  • 2023: Daout, S., D’Agostino, N., Pathier, E., Socquet, A., Lavé, J., Doin, M. P., … & Benedetti, L..
    Along-strike variations of strain partitioning within the Apennines determined from large-scale
    multi-temporal InSAR analysis. Tectonophysics, 867, 230076; https://doi.org/10.1016/j.tecto.2023.230076
  • 2022: Ou, Q., Daout, S., Weiss, J. R., Shen, L., Lazecký, M., Wright, T. J., & Parsons, B. E. Large‐Scale
    Interseismic Strain Mapping of the NE Tibetan Plateau From Sentinel‐1 Interferometry. Journal of
    Geophysical Research: Solid Earth, 127(6); https://doi.org/10.1029/2022JB024176.
  • 2021: Daout, S., B. Parsons & R. Walker. Post‐Earthquake Fold Growth Imaged in the Qaidam basin, China, With InSAR. JGR: Solid Earth, 126, e2020JB021241; https://doi.org/10.1029/2020JB021241.
  • 2020: Daout S., A. Steinberg, M.- P. Isken, S. Heimann, H. Sudhaus; Illuminating the Spatio-Temporal Evolution of the 2008–2009 Qaidam Earthquake Sequence with the Joint Use of InSAR Time Series and Teleseismic Data; MDPI, remote sensing; https://doi.org/10.3390/rs12172850.
  • 2020: Daout S., B. Dini, W. Haeberli, M.-P. Doin, B. Parsons; Ice loss of the Northeastern Tibetan Plateau permafrost as seen by 16 years of ESA SAR missions; EPSL; https://doi.org/10.1016/j.epsl.2020.116404.
  • 2020: Maubant L., E. Pathier, S. Daout, M. Radiguet, M.-P. Doin, E. Kazachkina, V. Kostoglodov, N. Cotte, A. Walpersdorf; Independent Component Analysis and parametric approach for source separation in InSAR time series at regional scale: application to the 2017-2018 Slow-slip Event in Guerrero (Mexico); JGR; https://doi.org/10.1029/2019JB018187.
  • 2019: Dini B., S. Daout, A. Manconi, S. Loew; Classification of slope processes based on multi-temporal DInSAR analyses in the Himalaya of NW Bhutan; RSE; https://doi.org/10.1016/j.rse.2019.111408.
  • 2019: Daout S., H. Sudhaus, T. Kausch, A. Steinberg, B. Dini; Interseismic and postseismic shallow creep of the north Qaidam thrust faults detected with a multi-temporal InSAR analysis; JGR: Solid Earth; https://doi.org/10.1029/2019JB017692.
  • 2018: Daout S., M. P. Doin, G. Peltzer, C. Lasserre, A. Socquet, M. Volat, H. Sudhaus; Strain partitioning and present day fault kinematics in NW Tibet from Envisat SAR interferometry; JGR: Solid Earth; https://doi.org/10.1002/2017JB015020.
  • 2017: Daout S., M.-P. Doin, G. Peltzer, A. Socquet, and C. Lasserre; Large-scale InSAR monitoring of permafrost freeze-thaw cycles on the Tibetan Plateau; GRL, 44, 1-9; https://doi.org/10.1002/2016GL070781.
  • 2016: Daout S., S. Barbot, G. Peltzer, M.-P Doin, Z. Liu, R. Jolivet; Constraining the Kinematics of Metropolitan Los Angeles Faults with a Slip-Partitioning Model; GRL; https://doi.org/10.1002/2016GL071061.
  • 2016: Daout S., R. Jolivet, C. Lasserre, M.-P. Doin, S. Barbot, P. Tapponnier, G. Peltzer, A. Socquet, J. Sun, Along-strike variations of the partitioning of convergence across the Haiyuan fault system detected by InSAR.; GJI, 205 (1): 536-547; https://doi.org/10.1093/gji/ggw028.