Автоматизована підсистема обробки та аналізу даних сейсмічних спостережень Карпатського регіону
Представлено опис системи сейсмічних спостережень Карпатського регіону, схему роботи центру збору та обробки сейсмічної інформації, концепцію регіональної бази сейсмологічних даних Карпатського регіону. Показано принципи використання системи управління базою даних в якості основного інструменту збер...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Геофизический журнал |
|---|---|
| Дата: | 2019 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України
2019
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/158507 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Автоматизована підсистема обробки та аналізу даних сейсмічних спостережень Карпатського регіону / С.Т. Вербицький, Ю.Т. Вербицький, О.Т. Стецьків, І.М. Ніщіменко // Геофизический журнал. — 2019. — Т. 41, № 2. — С. 171-181. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859953801616687104 |
|---|---|
| author | Вербицький, С.Т. Вербицький, Ю.Т. Стецьків, О.Т. Ніщіменко, І.М. |
| author_facet | Вербицький, С.Т. Вербицький, Ю.Т. Стецьків, О.Т. Ніщіменко, І.М. |
| citation_txt | Автоматизована підсистема обробки та аналізу даних сейсмічних спостережень Карпатського регіону / С.Т. Вербицький, Ю.Т. Вербицький, О.Т. Стецьків, І.М. Ніщіменко // Геофизический журнал. — 2019. — Т. 41, № 2. — С. 171-181. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геофизический журнал |
| description | Представлено опис системи сейсмічних спостережень Карпатського регіону, схему роботи центру збору та обробки сейсмічної інформації, концепцію регіональної бази сейсмологічних даних Карпатського регіону. Показано принципи використання системи управління базою даних в якості основного інструменту збереження і маніпуляції сейсмологічної інформації. Описана розробка і впровадження ряду програмних засобів, які суттєво покращують процес введення, редагування, аналізу, графічного і документального вистави сейсмологічної інформації. Розглянуто роботу підсистеми обробки та аналізу даних центру обробки і зберігання сейсмологічних даних системи сейсмічних спостережень Карпатського регіону. Показана робота автоматичного розпізнавання сейсмічних подій на базі розробленого модуля програмного асоціатор «SEISMIC ASSOCIATOR». Описано інтерфейс розробленого програмного пакета з обробки та аналізу сейсмічних даних та його модулі. Представлені розроблені засоби візуального аналізу і корекції параметрів сейсмічного події. Реалізована можливість отримання звітної документації, яка дозволяє створювати сейсмологічні бюлетені за вибраний проміжок часу спостережень, а також створення карти розташування епіцентрів сейсмічних подій, обраних за певними критеріями і відображення отриманих результатів за допомогою служби «Google maps». Реалізована можливість зіставлення епіцентрів сейсмічних подій з розташуванням місцевих розломних структур. Показано як автоматизована підсистема обробки та аналізу мережі сейсмічних спостережень Карпатського регіону обробки дозволяє проводити комплексний аналіз сейсмологічної інформації, а також у міру накопичення даних дає можливість більш точно оцінити регіональні закономірності, уточнити місцеві годографи сейсмічних хвиль, з'ясувати енергетичні залежності в досліджуваному регіоні.
Представлено описание системы сейсмических наблюдений Карпатского региона, схему работы центра сбора и обработки сейсмической информации, концепцию региональной базы сейсмологических данных Карпатского региона. Показаны принципы использования системы управления базой данных в качестве основного инструмента сохранения и манипуляции сейсмологической информации. Описана разработка и внедрение ряда программных средств, которые существенно улучшают процесс ввода, редактирования, анализа, графического и документального представления сейсмологической информации. Рассмотрена работа подсистемы обработки и анализа данных центра обработки и хранения сейсмологических данных системы сейсмических наблюдений Карпатского региона. Показана работа автоматического распознавания сейсмических событий на базе разработанного модуля программного ассоциатора «SEISMIC ASSOCIATOR». Описаны интерфейс разработанного программного пакета по обработке и анализу сейсмических данных и его модули. Представлены разработанные средства визуального анализа и коррекции параметров сейсмического события. Реализована возможность получения отчетной документации, которая позволяет создавать сейсмологические бюллетени за выбранный промежуток времени наблюдений, а также создание карты расположения эпицентров сейсмических событий, выбранных по определенным критериям и отображения полученных результатов с помощью службы «Google maps». Реализована возможность сопоставления эпицентров сейсмических событий с расположением местных разломных структур. Показано как автоматизированная подсистема обработки и анализа сети сейсмических наблюдений Карпатского региона обработки позволяет проводить комплексный анализ сейсмологической информации, а также по мере накопления данных дает возможность более точно оценить региональные закономерности, уточнить местные годографы сейсмических волн, выяснить энергетические зависимости в исследуемом регионе.
It is presented the description of a system of seismic observations of the Carpathian region, the scheme of work of the center of collecting and processing of seismic information, the concept of regional base of seismological data of the Carpathian region. The principles of use of a control system of the database as the main instrument of preservation and manipulation of seismological information are shown. Development and deployment of a number of software which significantly improve process of input, editing, the analysis, graphical and documentary representation of seismological information is described. Work of a subsystem of processing and the analysis of data of the center of processing and storage of seismological data of a system of seismic observations of the Carpathian region is considered. Work of an automatic discernment of seismic events on the basis of the developed module of the program associator “SEISMIC ASSOCIATOR” is shown. Are described the interface of the developed software package on processing and the analysis of seismic data and its modules. The developed means of the visual analysis and correction of parameters of a seismic event are presented. The possibility of obtaining reporting documentation which allows to create seismological bulletins for the chosen time term of observations and also creation of the card of arrangement of epicenters of the seismic events selected according to particular criteria and displays of the received results by means of service “Google maps” is realized. The possibility of comparison of epicenters of seismic events to arrangement of local the geological faults is realized. It is shown as the automated subsystem of processing and the analysis of network of seismic observations of the Carpathian region of processing allows to carry out the complex analysis of seismological information and also in process of accumulation of data gives the chance more precisely to estimate regional regularities, to specify local hodographs of seismic waves, to find out power dependences in the explored region.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:17:57Z |
| format | Article |
| fulltext |
АВТОМАТИЗОВАНА ПІДСИСТЕМА ОБРОБКИ ТА АНАЛІЗУ ДАНИХ СЕЙСМІЧНИХ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 41, 2019 171
Вступ. На сьогодні спільною загальною
рисою для міжнародних і національних
сейсмологічних мереж спостережень є
впровадження інформаційних технологій
для автоматизації збору та накопичення
інформації. Цьому сприяють як розвиток
і здешевлення засобів зв’язку, так і розши-
рення покриття цих мереж й підвищення
доступності послуг зв’язку. Це дає змогу
оперативно збирати і передавати глобаль-
ну інформацію, а також розширює можли-
УДК 550.341 DOI: 10.24028/gzh.0203-3100.v41i2.2019.164467
Автоматизована підсистема обробки та аналізу даних
сейсмічних спостережень Карпатського регіону
С. Т. Вербицький, Ю. Т. Вербицький, О. Т. Стецьків, І. М. Ніщіменко, 2019
Відділ сейсмічності Карпатського регіону Інституту геофізики
ім. С. І. Субботіна НАН України, Львів, Україна
Надійшла 14 грудня 2018 р.
Представлено описание системы сейсмических наблюдений Карпатского регио-
на, схему работы центра сбора и обработки сейсмической информации, концеп-
цию региональной базы сейсмологических данных Карпатского региона. Показаны
принципы использования системы управления базой данных в качестве основного
инструмента сохранения и манипуляции сейсмологической информации. Описана
разработка и внедрение ряда программных средств, которые существенно улуч-
шают процесс ввода, редактирования, анализа, графического и документального
представления сейсмологической информации. Рассмотрена работа подсистемы об-
работки и анализа данных центра обработки и хранения сейсмологических данных
системы сейсмических наблюдений Карпатского региона. Показана работа автома-
тического распознавания сейсмических событий на базе разработанного модуля
программного ассоциатора «SEISMIC ASSOCIATOR». Описаны интерфейс разрабо-
танного программного пакета по обработке и анализу сейсмических данных и его
модули. Представлены разработанные средства визуального анализа и коррекции
параметров сейсмического события. Реализована возможность получения отчетной
документации, которая позволяет создавать сейсмологические бюллетени за вы-
бранный промежуток времени наблюдений, а также создание карты расположения
эпицентров сейсмических событий, выбранных по определенным критериям и ото-
бражения полученных результатов с помощью службы «Google maps». Реализована
возможность сопоставления эпицентров сейсмических событий с расположением
местных разломных структур. Показано как автоматизированная подсистема об-
работки и анализа сети сейсмических наблюдений Карпатского региона обработки
позволяет проводить комплексный анализ сейсмологической информации, а также
по мере накопления данных дает возможность более точно оценить региональные
закономерности, уточнить местные годографы сейсмических волн, выяснить энер-
гетические зависимости в исследуемом регионе.
Ключевые слова: обработка данных, Earthworm, ассоциатор сейсмических со-
бытий, база сейсмических данных.
вості у сфері систематизації та зберігання
геофізичної інформації. Сучасні інфор-
маційні технології значно спрощують ре-
алізацію завдань, пов’язаних з обробкою
збереженої інформації, її подальшим ана-
лізом, а також знижують витрати на пошук
і зберігання даних.
Опис системи сейсмічних спостере-
жень Карпатського регіону. Зазначена
сис тема працює в режимі віртуальної
ме режі, що з технічних і фінансових при-
С. Т. ВЕРБИЦЬКИЙ, Ю. Т. ВЕРБИЦЬКИЙ, О. Т. СТЕЦЬКІВ, І. М. НІЩІМЕНКО
172 Геофизический журнал № 2, Т. 41, 2019
чин є доцільнішим. Сучасні можливос-
ті передачі даних та суттєве підвищення
швидкості їх отримання в лініях звичай-
ного зв‘язку дає змогу забезпечити якіс-
ну реалізацію такого рішення. При цьому
вдається локалізувати подію та визначи-
ти її параметри у мінімальний термін, що
відповідає можливостям аналогічної фі-
зичної мережі. При виборі конфігурації
мережі був використаний міжнародний
та вітчизняний досвід розгортання мереж
сейсмічних спостережень та враховано
сучасні вимоги до реалізації дослідниць-
ких завдань: гнучкість у налаштуваннях,
можливість постійного удосконалення і
уніфікація складових системи збору, об-
робки, збереження та передачі даних [Ас-
ламбекова и др., 1995].
У системі спостережень можна виділи-
ти два рівні — віддалені пункти сейсміч-
них спостережень (ВПСС) та центр збору
і обробки сейсмологічних даних (ЦЗОСД),
з’єднані між собою каналами зв’язку. На
цей час мережа складається з віддалених
пунктів сейсмічних спостережень, облад-
наних системами збору DAS-05, що пра-
цюють у режимі накопичення інформації,
і забезпечених online-Internet зв’язком.
Вони напряму зв’язані із сервером оброб-
ки та архівування даних ЦЗОСД, який
розташований на сейсмічній станції (СС)
«Львів» (рис. 1).
За результатами аналізу існуючих бан-
ків сейсмологічних даних розроблено кон-
цепцію регіональної бази сейсмологічних
даних (РБСД) Карпатського регіону [Вер-
бицкий, Стецькив и др., 2009]. Її суть по-
лягає у використанні системи управління
базою даних (СУБД) як основного інстру-
менту збереження і маніпуляції сейсмоло-
гічною інформацією. При цьому найбільш
ефективним і перспективним шляхом по-
будови комплексних систем є інтеграція на
основі єдиної бази даних. Реалізація і роз-
виток такого комплексу, що містить весь
набір програм, необхідних для викорис-
тання та інтерпретації єдиної бази даних,
дають змогу інтерактивно оперувати дани-
ми у довільних співвідношеннях і розрізах,
а наявність розвинутих засобів математич-
ного моделювання — створювати альтер-
нативні конкуруючі моделі, що допомагає
по-різному оцінювати особливості геофі-
зичних процесів [Асламбекова и др.., 1995;
Гордеев и др., 2004; Кендзера и др., 2004].
Згідно з цією концепцією, створено базу
сейсмологічних даних (БСД), а також роз-
роблено і впроваджено програмні засоби, в
тому числі програму автоматизованої попе-
редньої обробки «SEISMIC ASSOCIATOR»
Рис. 1. Принципова схема центру збору і обробки сейсмологічної інформації.
АВТОМАТИЗОВАНА ПІДСИСТЕМА ОБРОБКИ ТА АНАЛІЗУ ДАНИХ СЕЙСМІЧНИХ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 41, 2019 173
та інтерфейс користувача БСД, які істот-
но поліпшили процеси вводу, редагуван-
ня, аналізу і графічного та документаль-
ного подання сейсмологічної інформації.
Автоматизована частина системи ре-
алізована на базі програмного забезпе-
чення нового покоління, за основу яко-
го був взятий пакет EATHWORM [http://
www.isti.com/products/earthworm/]. Систе-
ма EARTHWORM є програмним комп-
лексом, що складається з двох основних
частин: автоматичної, яка забезпечує збір
і обробку сейсмологічної інформації в ре-
жимі реального часу, та інтерактивної, яка
забезпечує доступ користувачів до отри-
маної інформації. Пакет EARTHWORM
базується на СУБД Oracle [Гаршин, 2000].
Вибір саме цієї БСД був спричинений
використанням системи EARTHWORM як
базової при розробці систем збору DAS-05,
якими обладнані пункти сейсмічних спо-
стережень Карпатської сейсмічної мережі,
і як системи спостережень реального часу.
Використання системи Oracle як СУБД не
є принциповим питанням. СУБД — одна
з найпотужніших систем, але вона немає
принципових обмежень щодо використан-
ня інших СУБД, таких як MySQL, Sybase
тощо. У такому разі основними критеріями
при виборі СУБД є надійність, забезпечен-
Рис. 2. Інтерфейс програми «SEISMIC ASSOCIATOR».
С. Т. ВЕРБИЦЬКИЙ, Ю. Т. ВЕРБИЦЬКИЙ, О. Т. СТЕЦЬКІВ, І. М. НІЩІМЕНКО
174 Геофизический журнал № 2, Т. 41, 2019
ня багатокористувацького доступу та під-
тримка великих обсягів даних.
Використання та апробація цього про-
грамного комплексу досить тривалий час
дали змогу виділити його безперечні пере-
ваги, а також певні недоліки.
Безумовні переваги системи такі:
• модульність: кожну функцію систем
виконує окремий модуль, який може функ-
ціонувати незалежно від інших моду лів;
при цьому найкритичніші системні функ-
ції повністю незалежні від інших функцій
системи;
• системна незалежність: модулі сис те-
ми можуть працювати на різних ком п’ю -
терних платформах і операційних сис те мах;
• програмне забезпечення безкоштов-
не, всі початкові коди є у вільному доступ-
ні, що дає принципову змогу вно сити зміни
у функціональність системи;
• підтримка різних пристроїв і систем
збору сейсмологічної інформації: сис тема
включає набір модулів для отри мання да-
них з декількох типів серійних пристроїв
і систем збору сейсмологічної інформації;
підключення нових пристроїв не становить
труднощів і потребує лише створення до-
даткового інтерфейсного модуля;
• наявність потужної системи діагнос-
тики, генерування і передачі повідомлень.
Поряд з цим система EARTHWORM має
недоліки [Johnson et al., 1995], основними
з яких є відсутність зручного інтерфейсу
користувача й обмежений набір операцій
з даними. На жаль, у системі бракує зруч-
них і звичних засобів аналізу даних. Вище
зазначено, що в системі EATHWORM ви-
користовують комерційну систему DBMS
Oracle [Гаршин, 2000]. У зв’язку з цим про-
грамний пакет було адаптовано до кон-
Рис. 3. Вікно допоміжних команд програми «SEISMIC ASSOCIATOR».
АВТОМАТИЗОВАНА ПІДСИСТЕМА ОБРОБКИ ТА АНАЛІЗУ ДАНИХ СЕЙСМІЧНИХ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 41, 2019 175
крет них умов, зокрема забезпечено додат-
ковою функціональні стю, що відсутня у
стандартній реалізації.
Розробка та опис програмного забез-
печення. В процесі визначення прийнятні-
шого програмного рішення було виконано
такі завдання:
• створення та апробація модуля про-
грам ного асоціатора, який забезпечує ав -
томатичне розпізнавання сейсмічних по-
дій в потоці отриманих даних;
• розробка і тестування інтерфейсу ко-
ристувача, що включає програмні модулі,
які забезпечують створення, модифікацію,
аналіз і відображення даних.
Під час збору сейсмологічної інформа-
ції на файловому сервері попередньої об-
робки даних формується архів хвильових
форм (АХВ) — файли, згруповані у спеці-
альній структурі каталогів, згідно з місцем
і часом реєстрації. Для заміни рутинної та
довготривалої роботи з обробки та виді-
лення з АХВ сейсмічних подій було розро-
блено програму «SEISMIC ASSOCIATOR»
(рис. 2). Програма реєструє хвильові фор-
ми у тимчасовій бази даних (SCAN), після
чого відбувається детектування перших (P)
сейсмічних фаз (PICK). Цей етап повніс-
тю автоматичний і може тривати від годи-
ни до декількох діб, залежно від кількості
станцій, що обробляються. Далі програма
ототожнює (асоціює) групи фаз у сейсміч-
ні події (ASSOCIAT). Програма дає змогу
гнучко налаштовувати режим асоціації по-
дій, використовуючи принцип підмереж.
Згідно з цим принципом, всю сейсмоло-
гічну мережу розбиваємо на ієрархічну
структуру підмереж, кожна з яких нале-
жить до окремої сейсмогенної зони і має
власні налаштування асоціації подій, такі
Рис. 4. Вікно інтерфейсу БСД після експорту даних з програми «SEISMIC SSOCIATOR».
С. Т. ВЕРБИЦЬКИЙ, Ю. Т. ВЕРБИЦЬКИЙ, О. Т. СТЕЦЬКІВ, І. М. НІЩІМЕНКО
176 Геофизический журнал № 2, Т. 41, 2019
Рис. 5. Вікно модуля інтерактивної обробки даних: а — редагування міток основних фаз сейсмічного сиг-
налу; б —3D аналіз сигналу для уточнення положення фаз.
АВТОМАТИЗОВАНА ПІДСИСТЕМА ОБРОБКИ ТА АНАЛІЗУ ДАНИХ СЕЙСМІЧНИХ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 41, 2019 177
як мінімальна кількість реєструвальних
пунктів сейсмічного спостереження (ПСС)
і розмір часового вікна.
Таким чином, розв’язано проблему не-
достатньої щільності мережі в окремих
компактних сейсмогенних зонах, оскільки
програму можна налаштувати на виділен-
ня сейсмічних події навіть за одним ПСС.
Одержані дані теж реєструємо у тимчасо-
вій БД. Усі згадані вище дії повністю авто-
матизовані. На цьому етапі вже отримуємо
певну кількість подій, які можуть бути як
хибними так і правдивими. У зв’язку з цим
у програмі реалізовано інтерфейс корис-
тувача (рис. 3), що дає змогу оператору ви-
конати попередній аналіз даних, розділити
фальшиві спрацьовування, телеподії, регі-
ональні та локальні сейсмічні події і відки-
нути ті з них, що не становлять інтересу. У
програмі також передбачено ототожнення
у напівавтоматичному режимі зареєстро-
ваних телесейсмічних і регіональних подій
з інтернет-каталогами (ЕМSC, ISC, USGS).
Для цього програмою імпортується каталог
сейсмічних подій з EMSC. У процесі цього
імпортування програма враховує декіль-
ка критеріїв для точнішого ототожнення
сейсмічних подій. До цих критеріїв нале-
жать: магнітуда, відстань до епіцентру, час
проходження хвиль (похибка). Чим вища
магнітуда і менша відстань до епіцентру та
похибка проходження хвиль, тим подія є
надійнішою. Згаданий принцип програма
реалізує у вигляді виділення подій різни-
ми кольорами залежно від надійності: від
зеленого (найбільш надійна) до червоного
(менш надійна).
Останній етап роботи програми, най-
більш відповідальний і громіздкий, повніс-
тю проводить оператор. Він переглядає всі
події і залишає тільки ті з них, що станов-
лять інтерес для подальшої обробки. Після
первинної обробки зберігається каталог
відібраних сейсмічних подій. Існує мож-
ливість зберігати декілька різних таких ка-
талогів. Результати попереднього аналізу у
вигляді параметрів виділених сейсмічних
подій (сейсмічні фази) та відповідних хви-
льових форм експортують у базу сейсміч-
них даних (БСД). Крім безпосереднього
експортування в БСД створюють каталог
і бюлетень (за потреби), а також резервне
копіювання у вигляді каталогу файлів.
Подальша робота з аналізу та класифі-
кації отриманих сейсмічних подій відбу-
вається за допомогою розробленого інтер-
фейсу користувача БСД (рис. 4).
Інтерфейс користувача БСД забезпечує
можливість працювати декільком корис-
тувачам над однією подією, не заважаючи
Рис. 6. Приклад аналізу сейсмічної події зовнішньою програмою обробки.
С. Т. ВЕРБИЦЬКИЙ, Ю. Т. ВЕРБИЦЬКИЙ, О. Т. СТЕЦЬКІВ, І. М. НІЩІМЕНКО
178 Геофизический журнал № 2, Т. 41, 2019
один одному. Якщо подія матиме декілька
розв’язків, їх можна порівняти і вибрати
кращий.
Для обробки регіональних сейсмічних
подій потрібно вносити до бази дані з ін-
ших сейсмічних мереж. Для цього у про-
грамі реалізована відповідна можливість
вносити не тільки параметричні дані, а й
окремі записи хвильових форм.
У програмі також передбачена можли-
вість архівування даних на виділений сервер.
Розроблений інтерфейс користувача
складається з декількох модулів:
• внесення та зміна інформа ції про ін-
фраструктуру мере жі пунктів спостере-
ження;
• створення та модифікація даних;
• формування та виконання запитів;
• модуль інтерактивної обробки даних;
• побудова звітної документації;
Рис. 7. Приклад виведення на карту епіцентрів сейсмічних подій та ліній розломів.
• відображення подій на інтерактивних
картах Google maps;
• формування даних для використан-
ня у зовнішніх системах обробки, а та-
кож внесення в базу даних результатів
об робки.
Модуль для внесення та зміни даних що-
до інфраструктури мережі пунктів спосте-
реження дає змогу вносити у базу даних
інформацію про інфраструктуру мережі
пунктів спостереження та характеристики
реєструвальних каналів. У базі даних за-
фіксовано всі переміщення станцій, період
їх роботи та зміни в обладнанні.
Модуль інтерактивної обробки даних
надає оператору засоби візуального аналі-
зу та за потреби корекції параметрів сейс-
мічної події. Приклади вікон програмного
модуля показано на рис. 5.
У результаті інтерактивної обробки
АВТОМАТИЗОВАНА ПІДСИСТЕМА ОБРОБКИ ТА АНАЛІЗУ ДАНИХ СЕЙСМІЧНИХ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 41, 2019 179
сейсмологічних даних отримуємо:
• уточнені параметри зареєстрованих
сейсмічних подій;
• виділені землетруси серед інших сейс-
мічних подій природного та сейсмічного
характеру (зсуви, вибухи тощо);
• поглиблену обробку даних (уточнення
координат і глибини епіцентру події).
Модуль формування та виконання запи-
тів до БСД дає змогу проводити необхідну
вибірку сейсмічних подій для аналізу. Для
здійснення маніпуляцій в межах такого
значного масиву даних істотну роль віді-
грає можливість розподілу його на макси-
мальну кількість однорідних масивів згідно
із заданими параметрами, внаслідок чого
легко вести пошук, виділяти і аналізувати
отримані дані. Застосувавши розроблений
нами інтерфейс користувача, можна виді-
лити події згідно з додатковою параметрич-
ною інформацією, яку отримуємо разом
із записами хвильових форм, а також на
підставі інформації про інфраструктуру
мережі пунктів спостереження, на яких
зареєстровано вказані події, та про харак-
теристики відповідних каналів.
При цьому операція фільтрації забез-
печує такі можливості виділення масивів
даних:
• згідно з гіпоцентральними параметра-
ми сейсмічних подій (дата і час, магнітуда,
глибина);
• згідно з епіцентральними параметра-
ми сейсмічних подій (вибірка у прямокут-
ній, радіальній або полігональній області);
• відповідно до пункту спостереження
(мережа, станція, канал).
Запроваджено ієрархічну систему відо-
браження даних, за допомогою якої легко
виділити необхідну вибірку у розрізі того
чи іншого параметра, а потім додатково її
аналізувати.
За допомогою інтерфейсу також реалі-
зовано виклик зовнішніх програм оброб-
ки, у які передають масиви сейсмічних
да них. Для цього використовують пакет
Mat seis [Hart, Young, 2004], побудований
на основі добре розвинутого програмного
пакета MatLab. Середовище Matlab має до-
бре розвинуті графічні бібліотеки функ-
цій та вбудовані засоби для аналізу даних і
різноманітних графічних побудов, а також
широкий спектр функцій для обробки сиг-
налів (Signal Processing Toolbox) [Sleeman,
T. van Eck, 1999].
На рис. 6 відображено розрахунок роз-
ташування епіцентру сейсмічної події за
допомогою зовнішньої програми обробки.
Модуль формування звітної докумен-
тації та відображення сейсмічних подій
на інтерактивній карті. У програмі реалі-
зовано можливість отримання звітної до-
кументації, що базується на спеціальних
шаблонах у форматі MS Excel. Це, напри-
клад, дає змогу створювати сейсмологіч-
ні бюлетені за вибраний проміжок часу
спостережень. Додатково за допомогою
програми можна створити карту розта-
шування епіцентрів сейсмічних подій, ви-
браних за певними критеріями. Цей мо-
дуль реалізований на базі інтерактивних
карт Google maps. До програми також
було під’єднано базу розміщення розлом-
них структур. За потреби їх легко можна
вивести на карту і застосовувати при ви-
значенні епіцентрів.
На рис. 7 показано приклад виведення
на карту епіцентрів сейсмічних подій, ви-
браних за заданим полігоном (Прикарпат-
тя) за певний проміжок часу. Це поштовхи
в районі м. Стебник Львівської області. Для
полегшення визначення епіцентрів вибу-
хів було створено базу даних кар’єрів, яка
продовжує наповнюватись.
Висновки. Автоматизована підсистема
обробки та аналізу ЦЗОСД мережі сейс-
мічних спостережень Карпатського регі-
ону обробки дає змогу проводити комп-
лексний аналіз сейсмологічної інформа-
ції. В міру нагромадження даних є мож-
ливість точніше оцінити регіональні зако-
номірності, уточнити місцеві годографи
сейсмічних хвиль, з’ясувати енергетичні
залежності у досліджуваному регіоні. За
комплексним аналізом загальної сукуп-
ності сейсмічних даних можна визначити
параметри місцевої сейсмічності та ди-
намічні параметри місцевих землетрусів,
вказати на ймовірні механізми виникнен-
ня сейсмічних подій в регіоні.
С. Т. ВЕРБИЦЬКИЙ, Ю. Т. ВЕРБИЦЬКИЙ, О. Т. СТЕЦЬКІВ, І. М. НІЩІМЕНКО
180 Геофизический журнал № 2, Т. 41, 2019
Automated subsystem for processing and analyzing
seismic data from the Carpathian region
S. T. Verbytskyi, Yu. T. Verbytskyi, O. T. Stetskiv, I. M. Nischimenko, 2019
It is presented the description of a system of seismic observations of the Carpathian
region, the scheme of work of the center of collecting and processing of seismic informa-
tion, the concept of regional base of seismological data of the Carpathian region. The
principles of use of a control system of the database as the main instrument of preservation
and manipulation of seismological information are shown. Development and deployment
of a number of software which significantly improve process of input, editing, the analy-
sis, graphical and documentary representation of seismological information is described.
Work of a subsystem of processing and the analysis of data of the center of processing
and storage of seismological data of a system of seismic observations of the Carpathian
region is considered. Work of an automatic discernment of seismic events on the basis of
the developed module of the program associator “SEISMIC ASSOCIATOR” is shown. Are
described the interface of the developed software package on processing and the analysis
of seismic data and its modules. The developed means of the visual analysis and correc-
tion of parameters of a seismic event are presented. The possibility of obtaining reporting
documentation which allows to create seismological bulletins for the chosen time term
of observations and also creation of the card of arrangement of epicenters of the seismic
Асламбекова И. П., Инчин А. С., Ким Э. Ф.,
Курбангалиев Н. М., Погорельцева И. В.
Реа лизация комплексной обработки данных
в сейсмомониторинге: Тез. докл. юбилейной
науч. конф., посвященной 50-летию разви-
тия математики в Академии наук Казах-
стана. Алматы, 1995, С. 34.
Вербицкий С. Т., Стецькив А. Т., Вербиц-
кий Ю. Т., Рожок Н. И., Стасюк А. Ф., Про-
нишин Р. С. Система сбора, обработки и
анализа сейсмологических данных Кар-
патского региона. Геофиз. журн. 2009. Т. 31.
№ 1. С. 125―132.
Гаршин И. К. Практика работы с Oracle: гене-
рация, администрирование, репликация.
Москва: Изд. ООО «Фирма «ПОЛТЕКС»,
2000. 250 с.
Гордеев Е. И., Чебров В. Н., Дрознин Д. В.,
Козырева Н. П., Левина В. И., Сергеев В. А.,
Сенюков С. Л., Ящюк В. В. Сбор, обработ-
ка и хранение сейсмологической информа-
ции. В сб.: Комплексные сейсмологические
и геофизические исследования Камчатки.
Петропавловск-Камчатский: Изд. Камчат-
ского филиала Геофизической службы
РАН, 2004. С. 43―61.
Инчин А. С. Математические и методические
Список літератури
аспекты комплексного анализа данных на-
блюдений при оценке сейсмической опас-
ности. В кн.: Космические исследования в
Казахстане. Алматы: РОНД, 2002. С. 373―
382.
Кендзера О. В., Вербицький С. Т., Стасюк А. Ф.,
Вербицький Ю. Т., Олещук Є. І. Удоскона-
лення системи збору сейсмологічної інфор-
мації в Карпатському регіоні. В зб.: Міжві-
домчий науково-технічний збірник наукових
праць (будівництво). Вип. 60. Київ: НДІБК,
2004. С. 83—88.
Johnson, C. E., Bittenbinder, A., Bogaert, B., Di-
etz, L., & Kohler, W. (1995). Earthworm: A flex-
ible approach to seismic network processing.
IRIS Newsletter, 14(2), 1―4
Hart, D. M., & Young, C. J. (2004). MatSeis User
Manual version 1.9. https://www.nemre.nnsa.
doe.gov/prod/nemre/fileshare/matseis_man-
ual.pdf.
Sleeman, R., & van Eck, T. (1999). Robust auto-
matic P-phase picking: an on-line implementa-
tion in the analysis of broadband seismogram
recordings. Physics of the earth and plane-
tary interiors, 113(1-4), 265―275. https://doi.
org/10.1016/S0031-9201(99)00007-2.
АВТОМАТИЗОВАНА ПІДСИСТЕМА ОБРОБКИ ТА АНАЛІЗУ ДАНИХ СЕЙСМІЧНИХ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 41, 2019 181
Aslambekova, I. P., Inchin, A. S., Kim, E. F., Kur-
bangaliev, N. M., & Pogoreltseva, I. V. (1995).
Implementation of Integrated Data Processing
in Seismic Monitoring: Abstracts of the jubilee
scientific conference dedicated to the 50th an-
niversary of the development of mathematics at
the Academy of Sciences of Kazakhstan (P. 34).
Almaty (in Russian).
Verbitskіy, S. T., Stetskiv, A. T., Verbitskiy, Yu. T.,
Rozhok, N. I., Stasyuk, A. F., & Pronishin, R. S.
(2009). A system of collecting, processing and
analysis of seismic data for Carpathian region.
Geofizicheskiy zhurnal, 31(1), 125―132 (in Rus-
sian).
Garshin, I. G. (2000). Practice of working with
Oracle: generation, administration, replication.
Moscow: Publishing LLC «Firm POLTEX»,
250 p. (in Russian).
Gordeev, E. I., Chebrov, V. N., Droznin, D. V., Ko-
zyreva, N. P., Levin, V. I., Sergeev, V. A., Senyu-
kov, S. L., & Yashchyuk, V. V. (2004). Collec-
tion, processing and storage of seismological
information. In Complex seismological and
geophysical studies of Kamchatka (pp. 43–61).
Petropavlovsk-Kamchatsky: Ed. Kamchatka
Branch of the Geophysical Survey RAS (in
Russian).
Inchin, A. S. (2002). Mathematical and methodi-
References
cal aspects of the complex analysis of obser-
vational data in seismic hazard assessment. In
Space research in Kazakhstan (pp. 373―382).
Almaty: ROND (in Russian).
Kendzera, O. V., Verbitsky, S. T., Stasyuk, A. F.,
Verbitsky, Yu. T., & Oleshchuk, E. I. (2004). Im-
provement of the system for collecting seismo-
logical information in the Carpathian region.
In Interdepartmental Scientific and Technical
Collection of Scientific Works (construction)
(Is. 60, pp. 83—88). Kyiv: Publ. of the State En-
terprise «State Research Institute of Building
Structures» (in Ukrainian).
Johnson, C. E., Bittenbinder, A., Bogaert, B., Di-
etz, L., & Kohler, W. (1995). Earthworm: A flex-
ible approach to seismic network processing.
IRIS Newsletter, 14(2), 1―4.
Hart, D. M., & Young, C. J. (2004). MatSeis User
Manual version 1.9. https://www.nemre.nnsa.
doe.gov/prod/nemre/fileshare/matseis_man-
ual.pdf.
Sleeman, R., & van Eck, T. (1999). Robust auto-
matic P-phase picking: an on-line implementa-
tion in the analysis of broadband seismogram
recordings. Physics of the earth and plane-
tary interiors, 113(1-4), 265―275. https://doi.
org/10.1016/S0031-9201(99)00007-2.
events selected according to particular criteria and displays of the received results by
means of service “Google maps” is realized. The possibility of comparison of epicenters
of seismic events to arrangement of local the geological faults is realized. It is shown as
the automated subsystem of processing and the analysis of network of seismic observa-
tions of the Carpathian region of processing allows to carry out the complex analysis of
seismological information and also in process of accumulation of data gives the chance
more precisely to estimate regional regularities, to specify local hodographs of seismic
waves, to find out power dependences in the explored region.
Key words: data processing, Earthworm, seismic event organizer, seismic database.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-158507 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0203-3100 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:17:57Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Вербицький, С.Т. Вербицький, Ю.Т. Стецьків, О.Т. Ніщіменко, І.М. 2019-09-04T13:36:44Z 2019-09-04T13:36:44Z 2019 Автоматизована підсистема обробки та аналізу даних сейсмічних спостережень Карпатського регіону / С.Т. Вербицький, Ю.Т. Вербицький, О.Т. Стецьків, І.М. Ніщіменко // Геофизический журнал. — 2019. — Т. 41, № 2. — С. 171-181. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. 0203-3100 DOI: 10.24028/gzh.0203-3100.v41i2.2019.164467 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/158507 550.341 Представлено опис системи сейсмічних спостережень Карпатського регіону, схему роботи центру збору та обробки сейсмічної інформації, концепцію регіональної бази сейсмологічних даних Карпатського регіону. Показано принципи використання системи управління базою даних в якості основного інструменту збереження і маніпуляції сейсмологічної інформації. Описана розробка і впровадження ряду програмних засобів, які суттєво покращують процес введення, редагування, аналізу, графічного і документального вистави сейсмологічної інформації. Розглянуто роботу підсистеми обробки та аналізу даних центру обробки і зберігання сейсмологічних даних системи сейсмічних спостережень Карпатського регіону. Показана робота автоматичного розпізнавання сейсмічних подій на базі розробленого модуля програмного асоціатор «SEISMIC ASSOCIATOR». Описано інтерфейс розробленого програмного пакета з обробки та аналізу сейсмічних даних та його модулі. Представлені розроблені засоби візуального аналізу і корекції параметрів сейсмічного події. Реалізована можливість отримання звітної документації, яка дозволяє створювати сейсмологічні бюлетені за вибраний проміжок часу спостережень, а також створення карти розташування епіцентрів сейсмічних подій, обраних за певними критеріями і відображення отриманих результатів за допомогою служби «Google maps». Реалізована можливість зіставлення епіцентрів сейсмічних подій з розташуванням місцевих розломних структур. Показано як автоматизована підсистема обробки та аналізу мережі сейсмічних спостережень Карпатського регіону обробки дозволяє проводити комплексний аналіз сейсмологічної інформації, а також у міру накопичення даних дає можливість більш точно оцінити регіональні закономірності, уточнити місцеві годографи сейсмічних хвиль, з'ясувати енергетичні залежності в досліджуваному регіоні. Представлено описание системы сейсмических наблюдений Карпатского региона, схему работы центра сбора и обработки сейсмической информации, концепцию региональной базы сейсмологических данных Карпатского региона. Показаны принципы использования системы управления базой данных в качестве основного инструмента сохранения и манипуляции сейсмологической информации. Описана разработка и внедрение ряда программных средств, которые существенно улучшают процесс ввода, редактирования, анализа, графического и документального представления сейсмологической информации. Рассмотрена работа подсистемы обработки и анализа данных центра обработки и хранения сейсмологических данных системы сейсмических наблюдений Карпатского региона. Показана работа автоматического распознавания сейсмических событий на базе разработанного модуля программного ассоциатора «SEISMIC ASSOCIATOR». Описаны интерфейс разработанного программного пакета по обработке и анализу сейсмических данных и его модули. Представлены разработанные средства визуального анализа и коррекции параметров сейсмического события. Реализована возможность получения отчетной документации, которая позволяет создавать сейсмологические бюллетени за выбранный промежуток времени наблюдений, а также создание карты расположения эпицентров сейсмических событий, выбранных по определенным критериям и отображения полученных результатов с помощью службы «Google maps». Реализована возможность сопоставления эпицентров сейсмических событий с расположением местных разломных структур. Показано как автоматизированная подсистема обработки и анализа сети сейсмических наблюдений Карпатского региона обработки позволяет проводить комплексный анализ сейсмологической информации, а также по мере накопления данных дает возможность более точно оценить региональные закономерности, уточнить местные годографы сейсмических волн, выяснить энергетические зависимости в исследуемом регионе. It is presented the description of a system of seismic observations of the Carpathian region, the scheme of work of the center of collecting and processing of seismic information, the concept of regional base of seismological data of the Carpathian region. The principles of use of a control system of the database as the main instrument of preservation and manipulation of seismological information are shown. Development and deployment of a number of software which significantly improve process of input, editing, the analysis, graphical and documentary representation of seismological information is described. Work of a subsystem of processing and the analysis of data of the center of processing and storage of seismological data of a system of seismic observations of the Carpathian region is considered. Work of an automatic discernment of seismic events on the basis of the developed module of the program associator “SEISMIC ASSOCIATOR” is shown. Are described the interface of the developed software package on processing and the analysis of seismic data and its modules. The developed means of the visual analysis and correction of parameters of a seismic event are presented. The possibility of obtaining reporting documentation which allows to create seismological bulletins for the chosen time term of observations and also creation of the card of arrangement of epicenters of the seismic events selected according to particular criteria and displays of the received results by means of service “Google maps” is realized. The possibility of comparison of epicenters of seismic events to arrangement of local the geological faults is realized. It is shown as the automated subsystem of processing and the analysis of network of seismic observations of the Carpathian region of processing allows to carry out the complex analysis of seismological information and also in process of accumulation of data gives the chance more precisely to estimate regional regularities, to specify local hodographs of seismic waves, to find out power dependences in the explored region. uk Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України Геофизический журнал Автоматизована підсистема обробки та аналізу даних сейсмічних спостережень Карпатського регіону Автоматизированная подсистема обработки и анализа данных сейсмических наблюдений Карпатского региона Automated subsystem for processing and analyzing seismic data from the Carpathian region Article published earlier |
| spellingShingle | Автоматизована підсистема обробки та аналізу даних сейсмічних спостережень Карпатського регіону Вербицький, С.Т. Вербицький, Ю.Т. Стецьків, О.Т. Ніщіменко, І.М. |
| title | Автоматизована підсистема обробки та аналізу даних сейсмічних спостережень Карпатського регіону |
| title_alt | Автоматизированная подсистема обработки и анализа данных сейсмических наблюдений Карпатского региона Automated subsystem for processing and analyzing seismic data from the Carpathian region |
| title_full | Автоматизована підсистема обробки та аналізу даних сейсмічних спостережень Карпатського регіону |
| title_fullStr | Автоматизована підсистема обробки та аналізу даних сейсмічних спостережень Карпатського регіону |
| title_full_unstemmed | Автоматизована підсистема обробки та аналізу даних сейсмічних спостережень Карпатського регіону |
| title_short | Автоматизована підсистема обробки та аналізу даних сейсмічних спостережень Карпатського регіону |
| title_sort | автоматизована підсистема обробки та аналізу даних сейсмічних спостережень карпатського регіону |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/158507 |
| work_keys_str_mv | AT verbicʹkiist avtomatizovanapídsistemaobrobkitaanalízudanihseismíčnihspostereženʹkarpatsʹkogoregíonu AT verbicʹkiiût avtomatizovanapídsistemaobrobkitaanalízudanihseismíčnihspostereženʹkarpatsʹkogoregíonu AT stecʹkívot avtomatizovanapídsistemaobrobkitaanalízudanihseismíčnihspostereženʹkarpatsʹkogoregíonu AT níŝímenkoím avtomatizovanapídsistemaobrobkitaanalízudanihseismíčnihspostereženʹkarpatsʹkogoregíonu AT verbicʹkiist avtomatizirovannaâpodsistemaobrabotkiianalizadannyhseismičeskihnablûdeniikarpatskogoregiona AT verbicʹkiiût avtomatizirovannaâpodsistemaobrabotkiianalizadannyhseismičeskihnablûdeniikarpatskogoregiona AT stecʹkívot avtomatizirovannaâpodsistemaobrabotkiianalizadannyhseismičeskihnablûdeniikarpatskogoregiona AT níŝímenkoím avtomatizirovannaâpodsistemaobrabotkiianalizadannyhseismičeskihnablûdeniikarpatskogoregiona AT verbicʹkiist automatedsubsystemforprocessingandanalyzingseismicdatafromthecarpathianregion AT verbicʹkiiût automatedsubsystemforprocessingandanalyzingseismicdatafromthecarpathianregion AT stecʹkívot automatedsubsystemforprocessingandanalyzingseismicdatafromthecarpathianregion AT níŝímenkoím automatedsubsystemforprocessingandanalyzingseismicdatafromthecarpathianregion |