МЕТОДИКА И АЛГОРИТМ ОБРАБОТКИ КАТАЛОГОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ В СЕЙСМОАКТИВНЫХ РЕГИОНАХ ПРОГРАММОЙ FastBEE
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия
Журнал: Геофизические исследования
Том: 23
Номер: 3
Год: 2022
Страницы: 48-67
УДК: 550.34.01 (550.343.6)
Показать библиографическую ссылку
Попандопуло Г.А. МЕТОДИКА И АЛГОРИТМ ОБРАБОТКИ КАТАЛОГОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ В СЕЙСМОАКТИВНЫХ РЕГИОНАХ ПРОГРАММОЙ FastBEE // Геофизические исследования. 2022. Т. 23. № 3. С. 48-67. DOI: https://doi.org/10.21455/gr2022.3-4
@article{Попандопуло МЕТОДИКА2022,
author = "Попандопуло , Г. А.",
title = "МЕТОДИКА И АЛГОРИТМ ОБРАБОТКИ КАТАЛОГОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ В СЕЙСМОАКТИВНЫХ РЕГИОНАХ ПРОГРАММОЙ FastBEE",
journal = "Геофизические исследования",
year = 2022,
volume = "23",
number = "3",
pages = "48-67",
doi = "https://doi.org/10.21455/gr2022.3-4",
language = "Russian"
}
Скопировать ссылку в формате ГОСТ
Скопировать ссылку BibTex
Файлы:
Ключевые слова: компьютерная программа анализа каталогов землетрясений FastBEE, оценка сейсмической опасности, прогноз землетрясений, методика определения Мс, пространственно-временной мониторинг параметров сейсмичности b (b-value), lgE2/3 и lgN
Аннотация: Описан алгоритм и работа с программой FastBEE, которая создана для оценки сейсмической опасности и среднесрочного прогноза сильных землетрясений по данным каталогов землетрясений, полученных за долговременный период наблюдения. Анализ сейсмической ситуации проводится с помощью мониторинга пространственно-временных вариаций сейсмических параметров, к которым относятся: параметр b (или b-value) закона Гутенберга–Рихтера, величина выделенной сейсмической энергии lgE2/3 и сейсмическая активность
региона наблюдения lgN.
В программе применяется оригинальный алгоритм определения величины минимальной представительной магнитуды Мс, основанный на использовании средней точки, которая расположена на частотно-магнитудном распределении землетрясений в области магнитуд М≥Мс. Описан алгоритм построения временных рядов сейсмических параметров, предоставляющий возможность легко проводить фильтрацию временных рядов с окном сглаживания любой длины.
Анализ сейсмической опасности в пространстве осуществляется по результатам картирования параметра b по площади и глубине. Размер пространственных аномально низких значений b позволяет оценить место, глубину и максимально возможную магнитуду вероятного сильного землетрясения в регионе. По данным временных вариаций сейсмических параметров возможно определение наименее и наиболее вероятного периода времени возникновения сильных событий с магнитудой, превышающей минимальную магнитуду прогнозируемого землетрясения (МПЗ) в районе наблюдения.
Инструменты визуализации и предоставляемый интерфейс программы позволяют пользователю проводить оценку качества используемых каталогов землетрясений и контролировать весь процесс обработки экспериментальных данных на дисплее компьютера.
Список литературы: Завьялов А.Д. Среднесрочный прогноз землетрясений: основы, методика, реализация. М.: Наука, 2006. 254 с.
Касахара К. Механика землетрясений. М.: Мир, 1985. 264 с.
Лукк А.А., Попандопуло Г.А. Надежность определения параметров распределения Гутенберга–Рихтера для слабых землетрясений Гармского района в Таджикистане // Физика Земли. 2012. № 9-10. С.31–55.
Попандопуло Г.А. Детальные исследования временных вариаций параметра b-value закона Гутенберга–Рихтера по данным высокоточных сейсмических наблюдений на Гармском полигоне в Таджикистане // Физика Земли. 2018. № 4. С.79–99.
Попандопуло Г.А. Пространственно-временные вариации параметра b-value закона Гуттенберга–Рихтера в зависимости от глубины и латерального положения в земной коре Гармского района Таджикистана // Физика Земли. 2020. № 3. С.52–73.
Попандопуло Г.А., Баскутас Я. Закономерности временных вариаций сейсмически параметров и возможность предсказания сильных землетрясений на территории Греции // Физика Земли. 2011. № 11. C.27–48.
Попандопуло Г.А., Баскутас Я., Хатзииоанну Э. Пространственно-временной анализ представительной магнитуды и наклона графика повторяемости по данным каталога землетрясений Греции // Физика Земли. 2016. № 2. С.45–61.
Попандопуло Г.А., Лукк А.А. Изменения с глубиной параметра b-value в магнитудно-частотном распределении землетрясений Гармского района (Таджикистан) // Физика Земли. 2014. № 2. C.124–140.
Садовский М.А., Писаренко В.Ф. О зависимости времени подготовки землетрясения от его энергии // Докл. АН СССР. 1983. Т. 271, № 2. С.330–333.
Смирнов В.Б. Опыт оценки представительности данных каталогов землетрясений // Вулканология и сейсмология. 1997. № 4. С.93–105.
Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений. М.: Наука, 1993. 344 с.
Ризниченко Ю.В. Размеры очага корового землетрясения и сейсмический момент // Исследования по физике землетрясений. М.: Наука, 1976. C.9–27.
Aki K. Maximum likelihood estimate of b in the formula lgN = a – bM and its confidence limits // Bull. Earhq. Res. Inst. Univ. Tokyo. 1965. V. 43. P.237–239.
Bath M. Spectral Analysis in Geophysics. Amsterdam: Elsevier, 1974. 563 p.
Bryant W.A., Lundberg M. Fault number 1c, San Andreas fault zone, Peninsula section, in Quaternary fault and fold database of the United States: U.S. Geological Survey website. 2002.
Gutenberg R., Richter C.F. Frequency of earthquakes in California // Bulletin of the Seismological Society of America. 1944. V. 34. P.185–188.
Gutenberg B., Richter C.F. Earthquake Magnitude, Intensity, Energy and Acceleration (second paper) // Bulletin of the Seismological Society of America. 1956. V. 46, N 2. P.105–145.
El-Isa Z.H., Eaton D.W. Spatiotemporal variations in the b-value of earthquake magnitude–frequency distributions: Classification and causes // Tectonophysics. 2014. V. 615–616. P.1–11.
Ishimoto M., Iida K. Observations of earthquakes registered with the micro seismograph constructed recently // Bull. Earthquake Res. Inst. Univ. Tokyo. 1939. V. 17. P.443–478.
Keylis-Borok V. On estimation of the Displacement in an Earthquake Source and of Source Dimensions // Annals of Geophysics. 1959. V. 12, N 2. P.205–214.
Lee W.H.K., Lahr J.C. HYP071: a computer program for determining hypocenter, magnitude, and first motion pattern of local earthquakes. US Department of the Interior, Geological Survey, National Center for Earthquake Research. 1972. 100 p. https://doi.org/10.3133/ofr72224
Mogi K. Magnitude-Frequency Relation for Elastic Shocks Accompanying Fractures of Various Materials and some Related Problems in Earthquakes // Bull. Earthq. Res. Inst. Univ. Tokyo. 1963. V. 40. P.831–853.
Popandopoulos G.A., Baskoutas I.G. New tool for the temporal variation analysis of seismic parameters // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2009. V. 9. P.859–864.
Popandopoulos G.A., Chatziioannou E. Gutenberg–Richter Law Parameters Analysis Using the Hellenic Unified Seismic Network Data Through FastBEE Technique // Earth Science. 2014. V. 3. P.122–131. doi: 10.11648/jearth.20140305.12
Sandri L., Marzocchi W. A technical note on the bias in the estimation of the b-value and its uncertainty through the Least Squares technique // Annals of Geophysics. 2007. V. 50, N 3. P.329–339.
Scholz C.H. The Frequency-Magnitude Relation of Microfracturing in Rock and its Relation to Earthquakes // Bulletin of the Seismological Society of America. 1968. V. 58, N 1. P.399–415.
Scholz C.H. On the stress dependence of the earthquake b value // Geophys. Res. Lett. 2015. V. 42. P.1399–1402. doi: 10.1002/2014GL062863
Shi Y., Bolt B.A. The standard error of the Magnitude-frequency b value // Bulletin of the Seismological Society of America. 1982. V. 72, N 5. P.1677–1687.
Wessel P., Smith W.H.F., Scharroo R., Luis J., Wobbe F. Generic Mapping Tools: Improved Version Released // EOS, Transactions American Geophysical Union. 2013. V. 94, N 45. P.409–410.
Wessel P., Smith W.H.F. A global, self-consistent, hierarchical, high-resolution shoreline database // J. Geophys. Res.: Solid Earth. 1996. V. 101, N B4. P.8741–8743. doi: 10.1029/96JB00104
Wiemer S. A software package to analyze seismicity: ZMAP // Seismological Research Letters. 2001. V. 72. P.373–382.
Wiemer S., Wyss M. Minimum magnitude of complete reporting in earthquake catalogs: examples from Alaska, the western United States, and Japan // Bulletin of the Seismological Society of America. 2000. V. 90. P.859–869.
Wiemer S., Wyss M. Mapping spatial variability of the frequency-magnitude distribution of earthquakes // Advances in Geophysics. 2002. V. 45. P.259–302.
Касахара К. Механика землетрясений. М.: Мир, 1985. 264 с.
Лукк А.А., Попандопуло Г.А. Надежность определения параметров распределения Гутенберга–Рихтера для слабых землетрясений Гармского района в Таджикистане // Физика Земли. 2012. № 9-10. С.31–55.
Попандопуло Г.А. Детальные исследования временных вариаций параметра b-value закона Гутенберга–Рихтера по данным высокоточных сейсмических наблюдений на Гармском полигоне в Таджикистане // Физика Земли. 2018. № 4. С.79–99.
Попандопуло Г.А. Пространственно-временные вариации параметра b-value закона Гуттенберга–Рихтера в зависимости от глубины и латерального положения в земной коре Гармского района Таджикистана // Физика Земли. 2020. № 3. С.52–73.
Попандопуло Г.А., Баскутас Я. Закономерности временных вариаций сейсмически параметров и возможность предсказания сильных землетрясений на территории Греции // Физика Земли. 2011. № 11. C.27–48.
Попандопуло Г.А., Баскутас Я., Хатзииоанну Э. Пространственно-временной анализ представительной магнитуды и наклона графика повторяемости по данным каталога землетрясений Греции // Физика Земли. 2016. № 2. С.45–61.
Попандопуло Г.А., Лукк А.А. Изменения с глубиной параметра b-value в магнитудно-частотном распределении землетрясений Гармского района (Таджикистан) // Физика Земли. 2014. № 2. C.124–140.
Садовский М.А., Писаренко В.Ф. О зависимости времени подготовки землетрясения от его энергии // Докл. АН СССР. 1983. Т. 271, № 2. С.330–333.
Смирнов В.Б. Опыт оценки представительности данных каталогов землетрясений // Вулканология и сейсмология. 1997. № 4. С.93–105.
Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений. М.: Наука, 1993. 344 с.
Ризниченко Ю.В. Размеры очага корового землетрясения и сейсмический момент // Исследования по физике землетрясений. М.: Наука, 1976. C.9–27.
Aki K. Maximum likelihood estimate of b in the formula lgN = a – bM and its confidence limits // Bull. Earhq. Res. Inst. Univ. Tokyo. 1965. V. 43. P.237–239.
Bath M. Spectral Analysis in Geophysics. Amsterdam: Elsevier, 1974. 563 p.
Bryant W.A., Lundberg M. Fault number 1c, San Andreas fault zone, Peninsula section, in Quaternary fault and fold database of the United States: U.S. Geological Survey website. 2002.
Gutenberg R., Richter C.F. Frequency of earthquakes in California // Bulletin of the Seismological Society of America. 1944. V. 34. P.185–188.
Gutenberg B., Richter C.F. Earthquake Magnitude, Intensity, Energy and Acceleration (second paper) // Bulletin of the Seismological Society of America. 1956. V. 46, N 2. P.105–145.
El-Isa Z.H., Eaton D.W. Spatiotemporal variations in the b-value of earthquake magnitude–frequency distributions: Classification and causes // Tectonophysics. 2014. V. 615–616. P.1–11.
Ishimoto M., Iida K. Observations of earthquakes registered with the micro seismograph constructed recently // Bull. Earthquake Res. Inst. Univ. Tokyo. 1939. V. 17. P.443–478.
Keylis-Borok V. On estimation of the Displacement in an Earthquake Source and of Source Dimensions // Annals of Geophysics. 1959. V. 12, N 2. P.205–214.
Lee W.H.K., Lahr J.C. HYP071: a computer program for determining hypocenter, magnitude, and first motion pattern of local earthquakes. US Department of the Interior, Geological Survey, National Center for Earthquake Research. 1972. 100 p. https://doi.org/10.3133/ofr72224
Mogi K. Magnitude-Frequency Relation for Elastic Shocks Accompanying Fractures of Various Materials and some Related Problems in Earthquakes // Bull. Earthq. Res. Inst. Univ. Tokyo. 1963. V. 40. P.831–853.
Popandopoulos G.A., Baskoutas I.G. New tool for the temporal variation analysis of seismic parameters // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2009. V. 9. P.859–864.
Popandopoulos G.A., Chatziioannou E. Gutenberg–Richter Law Parameters Analysis Using the Hellenic Unified Seismic Network Data Through FastBEE Technique // Earth Science. 2014. V. 3. P.122–131. doi: 10.11648/jearth.20140305.12
Sandri L., Marzocchi W. A technical note on the bias in the estimation of the b-value and its uncertainty through the Least Squares technique // Annals of Geophysics. 2007. V. 50, N 3. P.329–339.
Scholz C.H. The Frequency-Magnitude Relation of Microfracturing in Rock and its Relation to Earthquakes // Bulletin of the Seismological Society of America. 1968. V. 58, N 1. P.399–415.
Scholz C.H. On the stress dependence of the earthquake b value // Geophys. Res. Lett. 2015. V. 42. P.1399–1402. doi: 10.1002/2014GL062863
Shi Y., Bolt B.A. The standard error of the Magnitude-frequency b value // Bulletin of the Seismological Society of America. 1982. V. 72, N 5. P.1677–1687.
Wessel P., Smith W.H.F., Scharroo R., Luis J., Wobbe F. Generic Mapping Tools: Improved Version Released // EOS, Transactions American Geophysical Union. 2013. V. 94, N 45. P.409–410.
Wessel P., Smith W.H.F. A global, self-consistent, hierarchical, high-resolution shoreline database // J. Geophys. Res.: Solid Earth. 1996. V. 101, N B4. P.8741–8743. doi: 10.1029/96JB00104
Wiemer S. A software package to analyze seismicity: ZMAP // Seismological Research Letters. 2001. V. 72. P.373–382.
Wiemer S., Wyss M. Minimum magnitude of complete reporting in earthquake catalogs: examples from Alaska, the western United States, and Japan // Bulletin of the Seismological Society of America. 2000. V. 90. P.859–869.
Wiemer S., Wyss M. Mapping spatial variability of the frequency-magnitude distribution of earthquakes // Advances in Geophysics. 2002. V. 45. P.259–302.