Сеть землетрясений

Сеть землетрясений
Оригинальный автор(ы)	Франческо Финацци
Разработчик(и)	Франческо Финацци
Первоначальный выпуск	1 января 2013 г.
Статус разработки	Онлайн
Цель(и) проекта	Раннее предупреждение о землетрясении с помощью смартфона
Используемое программное обеспечение	Сеть землетрясений
Финансирование	Реклама в приложении
Операционная система	Андроид
Доступно в	английский, испанский, итальянский
Тип	Волонтерские вычисления
Лицензия	Собственный
Активные пользователи	750 000 (сентябрь 2017 г.)
Веб-сайт	Сеть землетрясений

Сеть землетрясений ^{[ 1 ]} исследовательский проект, целью которого является разработка и поддержание краудсорсинговой на базе смартфонов системы предупреждения о землетрясениях на глобальном уровне. Система использует встроенные акселерометры в частных смартфонах участников-добровольцев для обнаружения волн землетрясений (вместо обычных сейсмометров ). Когда он обнаруживает землетрясение, он выдает предупреждение о землетрясении, чтобы предупредить людей, до которых еще не добрались разрушительные волны землетрясения.

Проект стартовал 1 января 2013 года с выпуска одноименного Android -приложения Earthquake Network. Автор исследовательского проекта и разработчик приложения для смартфона — Франческо Финацци из Университета Бергамо , Италия.

Научные исследования

Системы предупреждения о землетрясениях стремятся быстро обнаруживать землетрясения и заранее предупреждать население. Когда система обнаруживает землетрясение, потенциально большое количество людей в пострадавших местах, расположенных не слишком близко к эпицентру, могут получить предупреждение за несколько секунд (от 5 до 60) до того, как произойдет разрушительное сотрясение. Это возможно, поскольку данные проходят через телефонную систему быстрее, чем распространяются волны землетрясения.

Принцип работы

Смартфоны с установленным приложением Earthquake Network являются узлами сенсорной сети проекта Earthquake Network. Когда смартфон не используется и подключен к источнику питания, приложение включает акселерометр для отслеживания ускорения смартфона. Если движение превышает порог, смартфон отправляет сигнал на центральный сервер. Сервер собирает сигналы, отправленные всеми смартфонами, и применяет статистический алгоритм. ^{[ 2 ]} чтобы в режиме реального времени принять решение о вероятности землетрясения. Если система обнаруживает землетрясение, она мгновенно оповещает все смартфоны через приложение. Приложение подает сигнал тревоги, и владелец смартфона может предупредить окружающих и укрыться.

Размер сети и географическое распределение

Количество смартфонов в сети сильно варьируется, поскольку пользователи могут установить или удалить приложение Earthquake Network в любое время. Кроме того, количество активных смартфонов (не используемых и подключенных к источнику питания) постоянно меняется в течение дня. Во всем мире общее количество смартфонов с установленным приложением составляет около 750 000 (сентябрь 2017 г.), а количество активных смартфонов колеблется от примерно 30 000 до примерно 120 000 в зависимости от часа дня. Географическое распределение узлов сети представлено в следующей таблице.

Географическое распространение (сентябрь 2017 г.)
Страна	Узлы (%)
Мексика	65.4
Чили	13.7
Италия	5.9
Эквадор	4.1
Перу	3.7
олень	2.1
Колумбия	1.1
Другие	4.0

Обнаруженные землетрясения

С начала проекта сеть смартфонов обнаружила более 4900 землетрясений по состоянию на февраль 2023 года. Большинство землетрясений было обнаружено в Чили, где сеть достаточно стабильна с точки зрения количества смартфонов. Например, землетрясение магнитудой 8,3 в Ильяпеле было обнаружено смартфонами в городе Вальпараисо . Смартфоны в Сантьяго получили предупреждение за 10 секунд до землетрясения, а смартфоны в Мендосе получили предупреждение за 20 секунд.

Разработка проекта

Ожидается, что проект Earthquake Network решит 4 основные проблемы, связанные с обнаружением и определением местоположения землетрясений с помощью сети смартфонов.

Обнаружение в реальном времени

Чтобы быть эффективной, система предупреждения о землетрясениях проекта Earthquake Network должна обнаруживать землетрясение как можно быстрее. Он обнаруживает землетрясения посредством анализа в реальном времени данных, которые сеть смартфонов отправляет на центральный сервер. Поскольку смартфоны обнаруживают ускорения, не обязательно вызванные землетрясением, сервер реализует статистический алгоритм, который распознает настоящие землетрясения на фоне фонового шума. Статистические методы, лежащие в основе алгоритма, обеспечивают контроль вероятности ложной тревоги. Стадия разработки: выпущен.

Оценка эпицентра

Когда происходит обнаружение, важно получить оценку эпицентра, чтобы определить географические районы, пострадавшие от землетрясения. Были разработаны два алгоритма оценки эпицентра для краудсорсинговых систем раннего предупреждения землетрясений на базе смартфонов, которые подробно описаны в документе. ^{[ 1 ]} опубликовано в журнале «Бюллетень сейсмологического общества Америки» . Стадия разработки: выпущен.

Пиковое ускорение грунта

Ускорения, зарегистрированные плотной сетью смартфонов, могут быть использованы для создания карт пикового ускорения земли в высоком разрешении для обнаруженных землетрясений. Задача усложняется тем, что смартфоны не прикреплены к земле и не измеряют ускорение земли напрямую. Однако при правильной калибровке данных с большого количества смартфонов может быть достаточно для оценки ускорения земли. Стадия разработки: анализ.

Оценка величины

землетрясения Магнитуда является важным параметром, поскольку она определяет энергию, выделяемую в результате землетрясения, и помогает оценить тяжесть землетрясения с точки зрения потенциального ущерба имуществу и людям. Оценка магнитуды с использованием данных, собранных сетью смартфонов, в настоящее время изучается. Стадия разработки: анализ.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Финацци, Франческо (2016). «Проект сети землетрясений: на пути к краудсорсинговой системе раннего предупреждения землетрясений на базе смартфонов» . Бюллетень Сейсмологического общества Америки . 106 (3): 1088–1099. arXiv : 1512.01026 . Бибкод : 2016BuSSA.106.1088F . дои : 10.1785/0120150354 . S2CID 88515799 . Проверено 10 июня 2016 г. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ Jump up to: ^а ^б Финацци, Ф.; Фассо, А. (2016). «Статистический подход к краудсорсинговым системам раннего предупреждения землетрясений на базе смартфонов». Стохастические экологические исследования и оценка рисков . 31 (7): 1649–1658. arXiv : 1512.01026 . дои : 10.1007/s00477-016-1240-8 . S2CID 123910895 .

Внешние ссылки

Earthquake Network - веб-сайт проекта Earthquake Network
Android-приложение Earthquake Network — Android-приложение проекта Earthquake Network.

[finazzi-1] Jump up to: ^а ^б Финацци, Франческо (2016). «Проект сети землетрясений: на пути к краудсорсинговой системе раннего предупреждения землетрясений на базе смартфонов» . Бюллетень Сейсмологического общества Америки . 106 (3): 1088–1099. arXiv : 1512.01026 . Бибкод : 2016BuSSA.106.1088F . дои : 10.1785/0120150354 . S2CID 88515799 . Проверено 10 июня 2016 г. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[finazzifasso-2] Jump up to: ^а ^б Финацци, Ф.; Фассо, А. (2016). «Статистический подход к краудсорсинговым системам раннего предупреждения землетрясений на базе смартфонов». Стохастические экологические исследования и оценка рисков . 31 (7): 1649–1658. arXiv : 1512.01026 . дои : 10.1007/s00477-016-1240-8 . S2CID 123910895 .

[ 1 ]

[ 2 ]