Geri Dön

Farklı deprem algılama yöntemlerinin GANOS sismik izleme verisi üzerinde etkinliğinin araştırılması

Investigation of effectiveness of different earthquake detection methods on the seişmic monitoring data of the GANOSs fault

PDF İndir

  1. Tez No: 772102
  2. Yazar: BAŞAK IŞIK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. EŞREF YALÇINKAYA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Jeofizik Mühendisliği, Geophysics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Jeofizik Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 187

Özet

Bu yüksek lisans tez çalışmasında Türkiye-Almanya ikili iş birliği ile oluşturulan bir proje kapsamında Ganos Fayı'nın kara segmenti üzerinde toplam 40 adet istasyondan oluşan MONGAN deprem izleme ağından alınan bir aylık veri kullanılmıştır. Veriler geleneksel algılama dedektörlerden biri olan STA/LTA yöntemi ile, yakın zamanda geliştirilen ve bir tür veri madenciliği yöntemi olan FAST algoritması kullanarak işlenmiştir. STA/LTA enerji tabanlı bir yöntemdir ve dalga varışlarıyla ilişkili sinyal enerjisindeki artışa bağlı olarak sismik dalganın başlangıcını belirlemek amacıyla kullanılır. FAST algoritması ise benzer kaynaklara sahip depremlerin benzer dalga formları üretme eğiliminde olduğu gözlemine dayanan, algılama için temel olarak benzerliği kullanan bir dedektördür. Amacımız bu veriler üzerinde deprem ayıklama yöntemlerinden olan STA/LTA ve FAST algoritmalarını uygulayarak veriler için en iyi sonucu verecek olan parametreleri ortaya koyabilmektir. Bu tez çalışmasında STA/LTA yöntemi kullanarak otomatik ayıklama işlemine tabi tutulan bir aylık sürekli veri ile manuel ayıklama arasında, kullanılan parametre değerlerine bağlı olarak %51'e varan farklılıklar ortaya çıkmıştır. Bunların bir kısmı otomatik ayıklamanın yakalamadığı olayların eklenmesi şeklinde iken, diğer kısmı ise yanlış tetikleme nedeniyle olay silme şeklindedir. Yapılan ekleme ve silme işlemlerinin sonucunda çalışılan süre içinde tespit edilen net olay sayısı 262'dir. STA/LTA yönteminde en yüksek hatalar daha uzun pencere süreleri (STA=0.5 s, LTA=60 s) ile yapılan algılamada ortaya çıkmıştır (%51.65). Daha düşük hatalar ise (%32.04) kullanılan daha kısa pencere süreleri ile (STA=0.3 s, LTA=30 s) elde edilebilmiştir. STA/LTA yöntemi kullanılarak hatalı tespit edilen olaylardan önemli bir kısmı deprem olmayan (patlatma veya yüksek enerjiye sahip endüstriyel faaliyetler) kayıt formlarıdır. Bu sonuçtaki önemli etkenlerden biri kullanılan MONGAN sismik ağında istasyonlar arası mesafelerin oldukça küçük olmasıdır (25m-4km). Bu durumda lokal-endüstriyel sinyaller birden fazla istasyonda yaklaşık aynı zamanda kaydedilebilmekte ve ortaya çıkan yüksek ve keskin genlikler STA/LTA yöntemiyle deprem olarak algılanabilmektedir. Diğer hatalı keşif nedenleri arasında; uzun süreli depremlerde ikinci bir tetiklenme (P ve S tetiklenmeleri), farklı frekans aralıklarında çevresel gürültülerin sinyal enerjisini gölgelemesi, mevsimsel ve hava şartları nedeniyle ortaya çıkan enerji formları sayılabilir. STA/LTA dedektörü tarafından yeterli enerjiye sahip yakın depremlerin rahatlıkla tespit edilebildiği görülmüştür. STA/LTA tarafından kaçırılan depremlere bakıldığında önemli bir kısmının uzak depremler olduğu görülmüştür. Ancak bu depremler kullanılan farklı STA/LTA parametre değerleri ile yapılan otomatik ayıklamada keşfedilebilmişlerdir. Yapılan otomatik ayıklamada 262 depremden 75'nin yakın, 187'si uzak depremlerden oluşmaktadır. 262 depremin 124 tanesi ulusal kataloglarda yer alırken 138'i kataloglarda yer almamaktadır. Katalogda yer alan depremlerin büyüklükleri 1.1

Özet (Çeviri)

In this master's thesis study, one-month long data extracted from the continues digital waveform recordings of the temporary MONGAN seismic network consisting of 40 land stations located in/around the GANOS Fault segment of the North Anatolian Fault Zone (NAFZ) was used within the scope of a project initiated by Turkey- Germany bilateral cooperation. We first processed the data by employing the STA/LTA method, which is known as one of the traditional detection algorithms. Later we tested rather new algorithm named Fingerprint and Similarity Thresholding (FAST), which was recently developed as a type of data mining method. STA/LTA is an energy-based method and is used to determine the onset of a seismic wave depending upon changes (increasing) in signal energy associated with wave arrivals. The FAST acts as a detector that simply benefits from the idea of similarity based on the observations of earthquakes with similar sources tending to generate similar waveforms and uses similarity as the basis for detection. Our main aim in the present thesis work is to reveal the detection algorithm parameters that will give the optimum performance for the data following a comparison among manual, the STA/LTA and FAST–derived efforts. Our results show that differences up to 51% depending on the selected parameter values have emerged between manual detection and STA/LTA algorithm of one month of continuous data. Some of these differences identify the events that cannot be detected by automatic algorithms, while the other part originates from the false triggering. As a result of this, we detected 262 events in total. The highest error (51.65%) in the STA/LTA method was observed when a longer window length (STA=0.5 s, LTA=60 s) was used. Relatively small errors (32.04%) using STA/LTA was obtained with shorter window lengths (e.g. STA=0.3 s, LTA=30 s). An important portion of incorrect earthquake detections among entire detected for the STA/LTA method are waveform recordings of non-earthquake activities (blasting or industrial activities with high energy). Relatively small inter-station spacing (4km-25km) of the MONGAN seismic network has mainly enabled notable recordings of local-industrial activities at multiple stations thus leading to the detection of high and sharp amplitude observations via STA/LTA method. Other reasons for these incorrect detections involves; a second trigger (P and S triggers) in long-term earthquakes, the insignificant signal energy masked by environmental noises in different frequency ranges, and the energy forms likely observed due to seasonal and weather conditions. We have observed that the STA/LTA detector can easily detect closely located earthquakes with sufficient energy. Significant amount of earthquakes missed in the STA/LTA algorithm consists of distant earthquakes outside our network. However, these earthquakes could be discovered in automatic detection with different STA/LTA parameters. During the automatic detection, only 75 out of the 262 earthquakes consisted of local seismicity while the remaining part was related to the distant earthquakes. 124 out of the 262 earthquakes were already detected and relocated by the national monitoring centers thus available in the catalogues with the event magnitudes varing between 1.1

Benzer Tezler

  1. Tez No

    753612

    Single-frame and multi-frame super-resolution on remote sensing images via deep learning approaches

    Derin öğrenme yaklaşımlarıyla uzaktan algılama görüntülerinde tek çerçeve ve çok çerçeve süper çözünürlük

    PEIJUAN WANG

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    İletişim Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    İletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ELİF SERTEL

  2. Tez No

    496445

    Morphotectonic analysis of the East Anatolian fault zone (E. Turkey) using remote sensing techniques

    Uzaktan algılama teknikleri kullanarak Doğu Anadolu fay zonunun (Türkiye'nin doğusu) morfotektonik analizi

    ABDELRAHMAN KHALIFA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZİYADİN ÇAKIR

    PROF. DR. ŞİNASİ KAYA

  3. Tez No

    315512

    Sismik kırılma yöntemi ve mikrotremör ölçümlerinden elde edilen dinamik zemin parametrelerinin coğrafi bilgi sistemleri (cbs) kullanılarak haritalanması

    Mapping dynamic soil parameters obtained from the seismic refraction method and microtremor measurements using geographical information system

    SUNAY MUTLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Jeofizik MühendisliğiAnadolu Üniversitesi

    Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YÜCEL GÜNEY

  4. Tez No

    517750

    Yapı sistemlerinde yerdeğiştirme ve şekildeğiştirme büyüklüklerinin özel bir görüntü işleme yöntemiyle bulunması

    Determination of displacements and deformations of the structural systems by means of template matching method

    GENCO KARAMEŞE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERCAN YÜKSEL

  5. Tez No

    166663

    Deprem sonrasında uydu verileri ve yersel veri entegrasyonu ile arazi örtüsü/arazi kullanımı analizi

    Land cover/land use analysis after an earthquake through integration of satellite and ground data

    CİHANGİR AYDÖNER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. DERYA MAKTAV

Geri Dön