Zoning uncertanties in alert survey determination of earthquake parameters for increasing reliability of near real time loss simulation

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

This paper reports the uncertainties in earthquake parameter determination by alert surveys. The uncertainties dynamics in event location and depth determination is analyzed, as well as the possibility of their usage for near real time loss simulation is estimated. The relevance of this study follows from the needed reliable estimates of possible loss due to earthquakes in order to aid the decision making process for the response and the proper choice of search and rescue strategy for the heavily affected settlements. The study is aimed at zoning the uncertainties in event parameters determination by alert surveys and at assessing their applicability in near real time consequences simulation. The paper provides the results of comparison between the earthquake parameters determination by the Earthquake Emergency Alert Service (EEAS) of the Federal Research Center – Geological Survey of Russia (FRC GS RAS) and those presented in the Global Instrumental Earthquake Catalogue (GEM-ISC). Positive dynamics in parameters uncertainty is registered for the period 2010–2019 as compared to the previous decade. The Flynn–Engdahl zones with minimum values of uncertainties which may be used in order to get reliable loss estimations in near real time mode were identified.

Full Text

Restricted Access

About the authors

N. I. Frolova

Sergeev Institute of Environmental Geoscience of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: frolovanina7@gmail.com
Russian Federation, Bldg. 2, 13, Ulansky All., Moscow, 101000

N. S. Malaeva

Sergeev Institute of Environmental Geoscience of the Russian Academy of Sciences

Email: frolovanina7@gmail.com
Russian Federation, Bldg. 2, 13, Ulansky All., Moscow, 101000

M. V. Kolomiets

Geophysical Survey of the Russian Academy of Sciences

Email: kolmar@gsras.ru
Russian Federation, 189, Lenin Ave., Obninsk, Kaluga Region, 249035

I. P. Gabsatarova

Geophysical Survey of the Russian Academy of Sciences

Email: kolmar@gsras.ru
Russian Federation, 189, Lenin Ave., Obninsk, Kaluga Region, 249035

M. I. Ryzhikova

Geophysical Survey of the Russian Academy of Sciences

Email: kolmar@gsras.ru
Russian Federation, 189, Lenin Ave., Obninsk, Kaluga Region, 249035

S. P. Suchshev

Bauman Moscow State Technical University

Email: Sersan150@mail.ru
Russian Federation, 5, 2nd Baumanskaya St., Moscow, 105005

A. N. Ugarov

Bauman Moscow State Technical University

Email: Sersan150@mail.ru
Russian Federation, 5, 2nd Baumanskaya St., Moscow, 105005

References

  1. Vinogradov, Yu.A., Ryzhikova, M.I., Petrova, N.V., Poigina, S.G., Kolomiets, M.V. [Strong earthquakes of the globe in the first half of 2023 according to the data of the FRC GS RAS]. Rossiiskii seismologicheskii zhurnal, 2023, vol. 5, no. 3, pp. 7–27. https://doi.org/10.35540/2686-7907.2023.3.01. (in Russian)
  2. Vinogradov, Yu.A., Ryzhikova, M.I., Petrova, N.V., Poigina, S.G., Kolomiets, M.V. [Strong earthquakes of the globe in the second half of 2023 according to the FRC GS RAS]. Rossiiskii seismologicheskii zhurnal, 2024, vol. 6, no. 1, pp. 7–24. (in Russian)
  3. [Information from the earthquake emergency alert service]. FRC GS RAS. URL: http://www.gsras.ru/new/ssd.htm (accessed 10.01.2024). (in Russian)
  4. Kolomiets, M.V., Dulentsova, L.G., Ryzhikova, M.I. [Earthquake emergency alert service of the FRC GS RAS]. Rossiiskii seismologicheskii zhurnal, 2019, vol. 1, no. 1. pp. 84–91. https://doi.org/10.35540/2686-7907.2019.1.08. (in Russian)
  5. Larionov, V.I., Sushchev, S.P., Ugarov, A.N., Frolova, N.I. [Seismic risk assessment using GIS technologies]. In: [Natural hazards of Russia. Vol. 6: Assessment and management of natural risks]. A.L. Ragozin, Ed., Moscow, KRUK Publ., 2003, p. 209–231. (in Russian)
  6. Starovoit, O.E., Chepkunas, L.S., Kolomiets, M.V., Ryzhikova, M.I. [Earthquake emergency alert service of the FRC GS RAS]. In: [Earthquakes of Northern Eurasia, 2009], Obninsk, FRC GS RAS Publ., 2015, pp. 234–243. (in Russian)
  7. Frolova, N.I., Gabsatarova, I.P., Lutikov, A.I., Sushchev, S.P., Malaeva, N.S. [Seismic risk assessment in the Stavropol krai]. Geofizicheskie protsessy i biosfera, 2022, vol. 21, no. 3, pp. 111–136. https://doi.org/10.21455/GPB2022.3-9. (in Russian)
  8. Frolova, N.I., Gabsatarova, I.P., Petrova, N.V., Ugarov, A.N., Malaeva, N.S. [The seismic intensity attenuation features influence on the reliability of earthquake losses operational estimates]. Geoekologiya, 2019, no. 5. pp. 23–37. (in Russian)
  9. Frolova, N.I., Gabsatarova, I.P., Sushchev, S.P., Ugarov, A.N., Malaeva, N.S. [The seismic intensity attenuation model calibration in the Balkans (earthquakes in Croatia in 2020)]. Geoekologiya, 2021, no. 5. pp. 3–21. https://doi.org/10.31857/S0869780921050040. (in Russian)
  10. Frolova, N.I., Gabsatarova, I.P., Ugarov, A.N., Malaeva, N.S. [Seismic intensity attenuation model calibration using the example of earthquakes in Albania]. Geoekologiya, 2020, no. 5, pp. 62–77. (in Russian)
  11. Frolova, N.I., Kolomiets, M.V., Ugarov, A.N., Barskaya, T.V. [Estimation of errors in determining earthquake parameters FRC GS RAS]. In: [Analysis, forecast and management of natural risks in the modern world. Proc. 9th Int. Scientific and Practical Conference “Georisk-2015”]. V.I. Osipov, Ed., Moscow, RUDN University Publ., 2015, vol.1, pp. 527–534. (in Russian)
  12. Frolova, N.I., Malaeva, N.S., Ruzhich, V.V., Berzhinskaya L.P. et al. [Social and economic indicators of seismic risk assessment by the example of Angarsk city]. Geofizicheskie protsessy i biosfera, 2022, vol. 21, no. 2, pp. 86–113. https://doi.org/10.21455/gpb2022.2-5. (in Russian)
  13. Frolova, N.I., Ugarov, A.N. [Knowledge base on strong earthquakes as a tool to improve the reliability of operational loss estimates]. Geoekologiya, 2018, no. 6. pp. 1–18. (in Russian)
  14. Adams, R.D., Hughes, A.A., McGregor, D.M. Analysis procedures of the International Seismological Centre. Phys. Earth Planet. Inter., 1982, vol. 30, pp. 85–93.
  15. Bonnin, J., Frolova, N.I., Larionov, V.I. Sushchev, S.P. et al. Reliability of possible earthquake impact assessment with alert seismological surveys application. In: Proc. 28 General ESC Assembly. Genoa, Italy, 2002.
  16. Flinn, Е.А., Еngdаhl, Е.R. Sеismiс аnd gеоgrарhiсаl rеgiоnаlizаtiоn. Вull. Sеism. Sос. Аm., 1974, vol. 64, no.3, part 2.
  17. Frolova, N., Larionov, V., Bonnin, J. Earthquake casualties’ estimations in emergency mode. Advances in Natural and Technological Hazards Research, 2011, vol. 29, pp. 107–123.
  18. Frolova, N.I., Larionov, V.I., Bonnin, J. et al. Loss caused by earthquakes: Rapid estimates. Nat. Hazards, 2017, vol. 88. pp. 63–80. https://doi.org/10.1007/s11069-016-2653-x.
  19. ISC-GEM Catalogue. Available at: URL: http://www.isc.ac.uk/iscgem/download.php (accessed 10.01.2024).
  20. Storchak, D.A., Bird, A.L., Adams, R.D. Discrepancies in earthquake location between ISC and other agencies. Journal of Seismology, 2000, vol. 4, pp. 321–331.
  21. Storchak, D.A., Giacomo, D.Di, Bondár, I. et al. ISC-GEM Global Instrumental Earthquake Catalogue (1900–2009).GEM Technical Report. GEM Foundation, Pavia, Italy, 2012, V1.0.0, 128 pp. https://doi.org/ 10.13117/GEM.GEGD.TR2012.01.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Seismic stations, the data of which are used in the SSD of FRC GS RAS in the near-real-time mode according to [2].

Download (582KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Number of earthquakes registered by the SSD FRC GS RAS for the period of 1999-2019 and given in the instrumental catalogue.

Download (249KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Distribution of the number of investigated earthquakes by Flynn-Engdahl regions for the time periods: a) before 2010; b) after 2010.

Download (250KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Zoning of seismic regions of the world according to the magnitude of ΔR coordinate error before (a) and after 2010 (b).

Download (230KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Zoning of seismic regions of the world by the error in determining the focal depth Δh before (a) and after 2010 (b).

Download (196KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Percentage distribution of events in terms of ΔR coordinate errors for different magnitude ranges; the radius of the circle depends on the number of events in the range; for unsigned circles, the percentage of events < 5%.

Download (107KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Distribution of events by the difference of ΔR coordinate determination depending on magnitude: a - FE 30 zone; b - North Caucasus; unsigned circles - < 5% of events.

Download (119KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Distribution of events by difference in depth definition as a function of magnitude; unsigned circles are < 5% of events.

Download (109KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Diagrams of errors in determining the epicentre location ΔR before (a) and after 2010 (b). Rectangles - quartile ranges of 25-75%; lines - full range of errors from minimum to maximum values.

Download (142KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».