Нечёткие множества и большие данные в трёхмерной интерпретации сейсмического районирования

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

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 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».