Нечёткие множества и большие данные в трёхмерной интерпретации сейсмического районирования

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Опасные природные явления и катастрофы носят разрушительный характер, приводят к серьёзному материальному ущербу и большому количеству жертв, к тому же в большинстве случаев они возникают внезапно. Одно из таких опасных природных явлений – землетрясения. Авторы статьи рассматривают возможность применения нечётких множеств для обработки Больших данных с целью уменьшить разрушительные последствия землетрясений. Предлагается новый подход к интерпретации результатов сейсмического районирования территории Российской Федерации и сопредельных стран.

Статья подготовлена по материалам научного доклада, представленного на Всероссийской научной конференции “Опасные природные явления и катастрофы: причины, последствия, возможности предотвращения (Лавёровские чтения 2024)”.

Об авторах

Алексей Джерменович Гвишиани

Геофизический центр РАН; Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: a.gvishiani@gcras.ru

академик РАН, научный руководитель

Россия, Москва; Москва

Наталья Александровна Фоменко

Геофизический центр РАН

Email: n.fomenko@gcras.ru

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Россия, Москва

Борис Аркадьевич Дзебоев

Геофизический центр РАН; Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Email: b.dzeboev@gcras.ru

доктор физико-математических наук, заместитель директора по науке

Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, 2023. Государственный доклад “О состоянии защиты населения и территорий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2022 году”. https://mchs.gov.ru/dokumenty/6751 (дата обращения 22.04.2024).
  2. РБК, 2023. $383 млн в день: как человечество расплачивается за стихийные бедствия. https://pro.rbc.ru/demo/64ede4ec9a794782cf04ada5 (дата обращения 22.04.2024).
  3. Simons M., Minson S., Sladen A. et al. The 2011 Magnitude 9.0 Tohoku-Oki Earthquake: Mosaicking the Megathrust from Seconds to Centuries // Science. 2011, v. 332, is. 6036, pp. 1421–1425. doi: 10.1126/science.1206731.
  4. РИА Новости, 2013. Землетрясение в Японии 11 марта 2011 года: хроника событий. https://ria.ru/20130311/926334197.html (дата обращения 22.04.2024).
  5. РБК, 2011. Япония раскрыла, сколько граждан погибло в мартовской катастрофе. https://www.rbc.ru/spb_sz/16/05/2011/559299809a794719538c130d (дата обращения 22.04.2024).
  6. РИА Новости, 2012. Совещание по аварии на АЭС “Фукусима” открылось в Японии. https://ria.ru/20120224/573514710.html (дата обращения 22.04.2024).
  7. Kanamori H. The Kobe (Hyogo-ken Nanbu), Japan, Earthquake of January 16, 1995 // Seismological Research Letters. 1995, v. 66, is. 2, pp. 6–10. doi: 10.1785/gssrl.66.2.6.
  8. Holzer Th. L. The 1995 Hanshin-Awaji (Kobe), Japan, Earthquake // GSA TODAY. 1995, v. 5, no. 8, pp. 153–167.
  9. РИА Новости, 2020. Разрушительное землетрясение в Кобе (Япония) 17 января 1995 года. https://ria.ru/20200117/1563433390.html (дата обращения 22.04.2024).
  10. Dal Zilio L., Ampuero J.P. Earthquake doublet in Turkey and Syria // Communications Earth & Environment. 2023, v. 4, 71. doi: 10.1038/s43247-023-00747-z.
  11. Михайлов В.О., Бабаянц И.П., Волкова М.С. и др. Реконструкция косейсмических и постсейсмических процессов для землетрясения в Турции 06.02.2023 г. по данным радарной спутниковой интерферометрии // Физика Земли. 2023. № 6. С. 77–88. doi: 10.31857/S000233372306011X.
  12. РБК, 2024. Как выглядит Турция через год после землетрясения. Репортаж РБК. https://www.rbc.ru/society/06/02/2024/65c293349a79473a72e780dd?from=story_63e0ddb99a7947396ecaa33c (дата обращения 22.04.2024).
  13. РБК, 2023. В Турции нашли дефекты в конструкциях разрушенных при землетрясении домов. https://www.rbc.ru/society/10/02/2023/63e6799c9a79473a86822510 (дата обращения 22.04.2024).
  14. СП 14.13330.2018. Свод правил. Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП II-7-81*. Москва: Росстандарт, 2018.
  15. Ulomov V.I. Seismic hazard of Northern Eurasia // Annali di Geofisica. 1999, v. 42, is. 6, pp. 1023–1038.
  16. Giardini D. The Global Seismic Hazard Assessment Program (GSHAP) – 1992/1999 // Annali di Geofisica. 1999, v. 42, is. 6, pp. 957–974. doi: 10.4401/ag-3780.
  17. Cisternas A., Philip H., Bousquet J.C. et al. The Spitak (Armenia) earthquake of 7 December 1988: field observations, seismology and tectonics // Nature. 1989, v. 339, pp. 675–679. doi: 10.1038/339675a0.
  18. Лавёров Н.П., Леонов Ю.Г., Макоско А.А. и др. Предложения по развитию и модернизации системы сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений // Проблемы национальной безопасности. Экспертные заключения. Аналитические материалы. Предложения / Под общ. ред. акад. Н.П. Лавёрова. М.: Наука, 2008. С. 206–232.
  19. Пояснительная записка к комплекту карт Общего сейсмического районирования территории Российской Федерации ОСР-2016 // Инженерные изыскания. 2016. № 7. С. 49–122.
  20. Шебалин П.Н., Гвишиани А.Д., Дзебоев Б.А., Скоркина А.А. Почему необходимы новые подходы к оценке сейсмической опасности? // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2022. Т. 507. № 1. С. 91–97. doi: 10.31857/S2686739722601466.
  21. Шестоперов Г.С. О недостатках карт общего сейсмического районирования России // ГеоИнфо. 2020. С. 1–8.
  22. Медведев С.В., Шпонхойер В., Карник В. Шкала сейсмической интенсивности MSK-64. М.: Междуведомственный геофизический комитет при Президиуме АН СССР, 1964.
  23. Шебалин Н.В., Аптикаев Ф.Ф. Развитие шкал типа MSK // Шкалы и методы в макросейсмике. 2003. С. 210–253.
  24. Wood H.O., Neumann F. Modified Mercalli Intensity Scale of 1931 // Bulletin of the Seismological Society of America. 1931, v. 21, pp. 277–283.
  25. Grunthal G. (Ed.) European Macroseismic Scale 1998 EMS-98. ESC, Subcommission on Engineering Seismology, Working Group Macroseismic Scale. Luxembourg, 1998.
  26. Zadeh L.A. Fuzzy sets // Information and Control. 1965. V. 8. P. 338–353.
  27. Dubois J., Gvishiani A. Dynamic Systems and Dynamic Classification Problems in Geophysical Applications. Paris: Springer-Verlag, 1998. doi: 10.1007/978-3-642-49951-7.
  28. Гвишиани А.Д., Панченко В.Я., Никитина И.М. Системный анализ больших данных для наук о Земле // Вестник РАН. 2023. T. 93. № 6. С. 518–525.
  29. Гвишиани А.Д., Добровольский М.Н., Дзеранов Б.В., Дзебоев Б.А. Большие Данные в геофизике и других науках о Земле // Физика Земли. 2022. № 1. С. 3–34. doi: 10.31857/S0002333722010033.
  30. Майер-Шенбергер В.М., Кукьер К. Большие данные. Революция, которая изменит то, как мы живём, работаем и мыслим. М.: Манн, Иванов и Фербер, 2014.
  31. Гвишиани А.Д., Дзеранов Б.В., Скоркина А.А., Дзебоев Б.А. Мировые сейсмические сети и каталоги землетрясений // Russian Journal of Earth Sciences. 2024. Т. 24. № 1. ES1012. doi: 10.2205/2024es000901.
  32. Dzeboev B.A., Gvishiani A.D., Agayan S.M. et al. System-Analytical Method of Earthquake-Prone Areas Recognition // Applied Sciences. 2021, v. 11, 7972. doi: 10.3390/app11177972.
  33. Гвишиани А.Д., Горшков А.И., Ранцман Е.Я. и др. Прогнозирование мест землетрясений в регионах умеренной сейсмичности. М.: Наука, 1988.
  34. Гвишиани А.Д., Соловьёв А.А., Дзебоев Б.А. Проблема распознавания мест возможного возникновения сильных землетрясений: актуальный обзор // Физика Земли. 2020. № 1. С. 5–29. doi: 10.31857/S0002333720010044.
  35. Rozenberg I.N., Dulin S.K. Current Issues Problems of Geoinformatics // Russian Journal of Earth Sciences. 2024, v. 24, is. 1. doi: 10.2205/2024ES000893.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Количество природных катастроф в мире за период 1990–2019 гг. [ ]

Скачать (18KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Пример карты сейсмического районирования из комплекта нормативных карт ОСР-2016 [ ]

Скачать (32KB)
Метаданные
4. Рис. 3. 12-балльная шкала Медведева–Шпонхойера–Карника (MSK-64). Общая характеристика зон балльности

Скачать (42KB)
Метаданные
5. Рис. 4. i-балльная зона 3D сейсмического районирования – нечёткое множество FX (Si) = {Si, µSi}

Скачать (17KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).