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Axe de recherche 03

Eaux souterraines et exploration minière

Une géophysique assistée par l'IA — EM, CSAMT et résistivité — pour trouver l'eau et les ressources minérales là où les données manquent, sur Terre et au-delà.

>90%
Taux de réussite des forages

Atteint avec la sélection de sites assistée par IA

30%
Réduction des coûts

Réduction moyenne du coût d'exploration

87%
Précision de prédiction

Sur la classification du rendement des forages

2+
Packages open-source

Publiés pour la communauté

Enjeu

Le défi : trouver de l'eau là où les données manquent

En Afrique rurale, les forages d'eau échoués représentent des ressources gaspillées et des opportunités manquées pour les communautés dans le besoin. Les levés géophysiques traditionnels sont coûteux et chronophages. Ma recherche applique l'IA aux données AMT et CSAMT pour améliorer considérablement la probabilité de réussite des forages.

La méthode

  1. 1Levé géophysique (AMT/CSAMT)
  2. 2Inversion assistée par IA
  3. 3Site de forage optimal
Un forage sec abandonné : chaque échec coûte des milliers de dollars et laisse une communauté sans eau
Approche

Des outils open-source pour un défi mondial

L'impact de la recherche nécessite des outils accessibles. J'ai développé pyCSAMT et WATex — des packages Python open-source qui mettent des workflows d'inversion géophysique de pointe et d'hydrogéologie assistée par IA à la portée des scientifiques et des praticiens du monde entier.

La science ouverte ne consiste pas seulement à partager des articles — c'est partager les outils qui rendent la science reproductible et applicable.
Investigation ERT et sismique — une prospection multi-méthodes pour délimiter les aquifères profonds (Fugro, Côte d'Ivoire)

Opérations de prospection sur le terrain

De la reconnaissance à l'eau potable — cliquez sur une photo pour l'agrandir.

Exploration minière

Les mêmes méthodes électromagnétiques et l'IA guidée par la physique, appliquées aux ressources minérales — jusqu'au titane lunaire.

Application frontière

Cartographie du titane lunaire — EM + PINNs au-delà de la Terre

Les réseaux de neurones informés par la physique s'étendent au-delà des géorisques terrestres. Dans le cadre d'un panel d'experts international (collaboration NASA / JAXA / CNSA, 2025), j'ai appliqué des PINNs contraints par les équations de Maxwell aux données électromagnétiques multi-spectrales (MXS) de relevés de surface lunaire pour cartographier les distributions de basalte riche en titane — un contexte où les contraintes physiques remplacent les étiquettes terrain denses impossibles à collecter sur la Lune.

LuSEE — l'environnement électromagnétique lunaire visé par la cartographie du titane par PINN

Résultats clés

Ce que cet axe de recherche a produit jusqu'ici.

  • 6+

    Publications

    Articles évalués par les pairs dans Water Resources Research, Geophysical Prospecting, Computers & Geosciences, etc.

  • >90%

    Forages réussis

    Taux de réussite lors des campagnes en Côte d'Ivoire grâce au choix des sites assisté par l'IA.

  • 2

    Outils open source

    watex et pyCSAMT, publiés sous forme de paquets Python documentés, avec tutoriels.

  • 1

    Initiative africaine

    WATER4ALL for Africa, lancée pour étendre la prospection d'eau assistée par l'IA à tout le continent.

Logiciels et documentation

Les outils open source qui mettent ces recherches en pratique.

  • pyCSAMT

    Python toolbox for AMT/CSAMT: end-to-end processing, SEG-EDI/Zonge compatibility, and 2D/3D geophysical inversion workflows.

  • watex

    Machine Learning for Water Exploration

    Python library for groundwater exploration: integrates DC resistivity (ERP/VES), EM, geology, and ML for siting wells, predicting yields, and restoring noisy EM signals.

Publications associées

Articles évalués par les pairs et prépublications issus de cet axe.

  • 2025Publié

    A mixture learning strategy for predicting aquifer permeability coefficient K

    Kouadio, K. L.; Liu, J.; Liu, W.; Liu, R.

    Computers & Geosciences

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  • 2023Publié

    Ensemble Learning Paradigms for Flow-Rate Prediction Boosting

    Kouadio, K. L.; Liu, J.; Kouamelan, S. K.; Liu, R.

    Water Resources Management

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  • 2023Publié

    watex: machine learning research in water exploration

    Kouadio, K. L.; Liu, J.; Liu, R.

    SoftwareX

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  • 2023Publié

    A novel approach for water reservoir mapping using controlled-source audio-frequency magnetotelluric in Xingning area, Hunan Province, China

    Kouadio, K. L.; Liu, R.; Malory, A. O.; Liu, W.; Liu, C.

    Geophysical Prospecting

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  • 2023Publié

    Electromagnetic monitoring with local mesh for time-lapse monitoring of hydraulic fracturing

    Zhang, Z.; Liu, J.; Guo, R.; Kouadio, K. L.; Zhan, S.; Li, A.; Liu, R.

    Journal of Applied Geophysics

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  • 2022Publié

    pyCSAMT: An alternative Python toolbox for groundwater exploration using controlled-source audio-frequency magnetotelluric

    Kouadio, K. L.; Liu, R.; Mi, B.; Liu, C.

    Journal of Applied Geophysics

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Chaque axe nourrit les autres — voici où aller ensuite.