Ланина Л.П. Данченко О.В. Краткосрочное прогнозирование землетрясений геодезическими методами
Подождите немного. Документ загружается.
Краткосрочное прогнозирование землетрясений геодезическими
методами.
Ланина Л.П.
Данченко О.В.
Иркутский государственный технический университет.
На фоне нарастающей в последние годы сейсмической активности
Байкальской и Алтае -Саянской областей, краткосрочное прогнозирование
землетрясений (1-3дня) приобрела особенную актуальность.
Данный вид прогнозирования основан на построении математической
и аналитической моделей, сбор и обработка информации геодезическими
методами в реальном времени, передача данных осуществляется через
протокол RTP.
Суть метода заключается в следующем:
1. сбор информации в виде карта эпицентров землетрясений и каталога
координат за период (25-300 лет) (рис.1)
Рис.1
2. построении аналитической модели предполагаемых районов
эпицентров землетрясений, в выборе места базирования наблюдающих
станций и установки геодезической аппаратуры, в районах активности
разрядки зеленной коры.(рис.2)
Каталог десяти
последних
землетрясений:
Дата и Время Широта Долгота K
27.04.2009
17:47 53.24 108.53 09.авг
18.04.2009
21:16 52.51 101.45 10.май
17.04.2009
11:43 53.35 107.34 10.мар
07.04.2009
14:07 51.99 98.71 09.сен
24.03.2009
21:53 52.85 107.00 10.апр
21.03.2009 8:54 54.31 110.47 09.сен
19.03.2009 4:45 57.34 120.51 10.0
17.03.2009 0:59 53.62 108.62 11.янв
15.03.2009
16:33 53.56 108.68 09.июн
15.03.2009 6:45 53.84 111.58 10.июн
Рис.2
3. разбитие полигонов по всей интересующей области и установкой
комплексов спутниковой геодезии GPS и ГЛОНАСС, группами по 3
комплекта через оптимальный интервал. На начальном этапе формируется
каталог координат точек базирования приборов (аналоговый). Измерения
выполняются двухчастотными приемниками, измерения производятся в
статике. Для определения координат точек базирования(аналоговых) на
точки с известными координатами (2 точки) устанавливаются Базовые
станции 1 и 2, а Ровет последовательно ставится на 3 выбранные аналоговые
точки (а,б,в), которые в дальнейшем жестко уравнивают группами 1-2-а, 1-2-
б, 1-2-в, получают координаты аналоговых точек а(X,Y,Z,) б(X,Y,Z,)
в(X,Y,Z,) … n (X,Y,Z,) по всему полигону, заносят эти координаты в каталог.
На каждую из точек а, б, в устанавливают Базовые станции, и данные
постоянно передаются на главный лабораторный компьютер.
Данный вид наблюдений проводится постоянно, на основание систем
геопозиционирования GPS и ГЛОНАСС «в реальном времени» и передаются
в отдаленную лабораторию, передача данных осуществляется через протокол
RTP.
4. В удаленной лаборатории принимают информацию со всех
установок. На сервер попадает все информация в виде X,Y,Z,время и
полущенные данные сравниваются с аналогом координатами заложенных в
каталог программы автономно (без привлечения оператора), по каждой
станции отдельный протокол. При возникновении какой либо разницы между
исходными координатами и полученными возникает шумовой сигнал (для
привлечения внимания оператора). (таблица 1)
Таблица.1
N время X Y Z Сигнал
1 2 3 4 5 6
1885673 - const const const Нет
1885674 - const const const Нет
1885675 - const const const Нет
1885676 - const cons t ΔZ Сигнал
1885677 - const const const Нет
1885678 - const const const Нет
1885679 - ΔX const const Сигнал
1885680 - const const const Нет
1885681 - const ΔY const Сигнал
1885682 - const const const Нет
1885683 - ΔX ΔY ΔZ Сигнал
Так как в районе наблюдений, все точки увязаны группами, на каждом
наблюдаемом объекте стоит по 3 комплекта GPS и ГЛОНАСС приемников,
оператор сравнивает время и изменение в координатах на остальных
приемниках, и передает отобранные данные в дальнейшую обработку
сейсмологам.
Сейсмологи определяют вероятность угрозы землетрясения, строят
математическую модель по геодезическим данным. В математическую
модель строится на целом комплексе методов таких как:
1. Закон Гуттенберга-Рихтера, полагая что время возникновения
землетрясения случайно, их число уменьшается экспоненциально с ростом
магнитуды и величина магнитуды не лимитирована.
2. Метод Гумбеля в основе лежит теория экстремумов
3. Модификация Хванга.
4. метод наименьших квадратов и максимального правдоподобья.
Перечисленные методы можно посмотреть на
http://igg.asm.md/surse/2005/35.pdf
Делают краткосрочный прогноз землетрясений на 3 – 7 дней.
В заключении хотелось бы отметить, что предложенный способ
прогнозирования землетрясений эффективен, позволяет построить за
короткое время достаточно реальную и точную математическую модель
магнитуды колебания земли, оценить силу землетрясения и радиус
распространения, а так же зону эвакуации, если будет в этом необходимость.