А. А. ТРУХАЧЁВ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ
ПРИ РАЗВИТИИ РЕГИОНАЛЬНЫХ
СЕЙСМИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
Целью данной работы является анализ возможностей использования математических моделей при выборе расположения новых станций наблюдения в процессе развития региональных сейсмических сетей.
Математические модели давно используются во множестве исследований, посвященных изучению зависимостей сейсмических волн, распространяющихся в литосфере. В последнее время можно отметить изменение условий сейсмического мониторинга, что приводит к изменению и построению новых математических моделей оценки его эффективности. Это изменение условий связано с обменом геофизической информацией [1] благодаря участию Российской Федерации в международных проектах.
Особое развитие получили математические методы оценки возможностей пунктов сейсмического мониторинга на основе априорных оценок. Связано это с тем, что данные оценки могут быть применимы при формировании новых сейсмических сетей и выборе места установки пунктов наблюдения. Априорные оценки опираются на методы статистического моделирования и вероятностного прогнозирования.
Проведенный анализ математических методов [2], [3] показывает, что в настоящее время они позволяют с необходимой достоверностью оценивать возможности многопунктовых сетей различного состава и топологии. Входными параметрами расчетов для математического аппарата являются:
· данные по источнику (мощность, глубина, координаты);
· данные по существующим станциям наблюдения в случае развития существующих региональных сетей (количество станций, их тип, координаты, характеристики помех);
· данные по новым станциям наблюдения (количество станций, тип, координаты расположения, характеристики помех).
После расчета мы получим вероятность обнаружения источника сетью станций. Проведя данный расчет для каждой точки региона, который контролируется сетью наблюдения, можно получить количественную оценку, насколько конфигурация сети удачна в плане покрытия области. Эту оценку можно и визуализировать. Трехмерная поверхность представляет собой вероятность обнаружения источника сейсмической сетью, состоящей из трёх одинаковых по возможностям пунктов наблюдения.
Очевидно, что, используя данную математическую модель, можно проводить расчеты при произвольном расположении новых станций, а, следовательно, можно найти такой вариант, который будет выглядеть среди прочих наиболее подходящим. Оценкой каждого из вариантов расположения может служить суммарная вероятность обнаружения, вычисленная для всей области. Чем она больше, тем более удачный вариант расположения найден.
Это есть не что иное, как постановка оптимизационной задачи, опирающийся на математическую модель расчета возможностей сети станций геофизического мониторинга. Найденное решение данной задачи может быть использовано в процессе развития региональных сейсмических сетей.
Список литературы
1. , "Участие России в международных проектах по сейсмическим наблюдениям", Федеральная система сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений, Информационно-аналитический бюллетень, МЧС РФ и РАН, № 2, Москва 1994. С. 33-40.
2. Ringdal F. Teleseismic detection at high frequencies using NORSAR data. Semiannual Technical Summary,
3. , , Трухачёв методики оценки возможностей отдельных акустических средств и акустических сетей по контролю за техногенными источниками различного типа. Научная сессия МИФИ-2006: Сб. научн. тр. В 15 т. М.: МИФИ, 2006. Т. 2.
