2.6 Реализация гис в Российско-Тайваньском сейсмопрогнозном эксперименте

В качестве примера применения ГИС, проверки основных закономерностей концепции сейсмогенеза приведем результаты прогнозного эксперимента по сейсмотектонической зоне Юго-Восточной Азии. Эксперимент проводился группой российских исследователей с октября 2009 г. по май 2010 г. Результаты эксперимента удивили даже его участников: пять последовательных успешных реализаций заявленных в прогнозах сейсмических событий с магнитудой М 6,0+, попавших в прогнозную зону радиусом, равным 7°, при одном пропуске события — 19.12.2009 г. с магнитудой М 6,4. На рисунке 3 представлена оперативная прогнозная карта перед ЗМТ 03.10.2009 г. на о. Тайвань с магнитудой М 6,0, полученная с помощью разработанной подсистемы ГИС.

Рис. 3 - Прогнозная карта по Тайваньско-Окинавской зоне, созданная в подсистеме ГИС

Расшифровка основных условных обозначений приведена в легенде карты. Прогнозные параметры были следующими: дата до 5-го октября, зона радиусом 7°, возможная магнитуда М 6,5. Прогноз передан тайваньским коллегам за неделю до события, после чего начался совместный эксперимент.

Первая реализация прогноза. О напряженной геофизической обстановке на Филиппинской плите сигнализировала серия из 4 тайфунов в сентябре-октябре и ЗМТ на о. Рюкю 30.10.2009 г. с М 6,8. Совокупность аномальных признаков на Тульской гравиметрической станции, электротел-лурики в Греции, георотационных параметров и протонов на Камчатской станции, выявленных одновременно 27.10.2009 г., указала на подготовку мощного ЗМТ. Облачные сейсмоиндикаторы, динамика и параметры которых представлены на рисунке 4 по космоснимкам MTSAT за 31.10.2009 г. над Филиппинской плитой, также указывали на подготовку сильного ЗМТ.

Рис. 4 - Динамика облачных сейсмоиндикаторов

в Тайваньско-Филиппинской зоне

Первая группа ОС появилась 31.10.2009 г. над северной оконечностью главного филиппинского сдвига в 02:00 - 05:00 UT (снимки 1 - 4). ОС продолжали появляться над Филиппинами 02-03.11.2009 г. в интервале 22:30 - 02:00 UT. Протяженность ОС вдоль северного участка Манильского желоба, равная 400 км, давала потенциальную магнитуду M = ln 400 ~5.9. Реальная магнитуда по разным источникам (USGS, EMSC, CWB) была 5.8 - 6.0, что оказалось в пределах точности метода ± 0,2 для прогнозируемых магнитуд.

Возможными датами событий в расчетах по сейсмомагнитным меридианам (проекциям геомагнитных силовых трубок на моменты начала 23.10.2009 г. и 30.10.2009 г. геомагнитных возмущений) в соответствии с закономерностью 7 концепции могли быть числа 6, 13 или 20 ноября ± 2 суток. Реальное событие произошло 5 ноября, совпав в пределах точности метода по дате. Таким образом, прогноз оправдался по дате, месту и магнитуде.

2.7 Система поддержки принятия решений по управлению на примере землетрясения с использованием гис

Пример землетрясения с использованием ГИС-технологий. В течение нескольких лет исследователи корпорации ImageSat изучали, как технологии дистанционного зондирования могут помочь в устранении последствий крупных землетрясений. Одна из последних разработок компании в этом направлении использование спутниковых изображений для анализа последствий землетрясения в Алжире является важным этапом в деле исследования землетрясений.

Событием, которое послужило причиной данного исследования, стало обширное землетрясение силой 6,8 балла по шкале Рихтера, произошедшее в Алжире 21 мая 2003 г. Наиболее интенсивные толчки наблюдались в густонаселенных городах Rouiba, Boumerdes и Thenia к востоку от столицы Алжира. Первым делом необходимо было оценить и по возможности уменьшить количество жертв и пострадавших от стихийного бедствия; задача чрезвычайно тяжелая, учитывая, что общее количество погибших достигло 2 287, а пострадавших 11 тыс. Второй по важности задачей была оценка ущерба и восстановление разрушенного. В районе землетрясения было уничтожено около 182 000 жилых домов и 6 200 общественных зданий, включая школы и больницы.

Данное исследование наиболее полное изучение предмета на сегодня было проведено совместно с Многофункциональным центром технических исследований землетрясений (MCEER), главный офис которого находится в Университете Буффало, и при поддержке Оклендского института технических исследований землетрясений в Калифорнии (EERI). MCEER финансировал проект как часть своей деятельности по повышению способности общества ликвидировать последствия стихийных бедствий и катастроф. EERI предоставил изображения, полученные со спутника QuickBird компании DigitalGlobe в рамках программы «Изучение землетрясений». Изображения высокого разрешения были проанализированы исследователями корпорации ImageCat Токийского университета и несколькими другими исследовательскими организациями во всем мире, изучающими возможности использования данных ДЗЗ для устранения последствий стихийных бедствий и катастроф. Чтобы определить потенциальные возможности использования спутниковых снимков для оценки ущерба и координации усилий по оказанию помощи, исследователи обратились к компании DigitalGlobe для получения снимков QuickBird района землетрясения до и после толчков. DigitalGlobe предоставила из своих архивов данные, полученные со спутника QuickBird 22 апреля 2002 г. приблизительно за год до землетрясения и 23 мая 2003 г. через два дня после землетрясения. Изображения QuickBird, полученные 18 июня 2003 г., позволили исследователям продолжить наблюдение за процессом восстановления.

Рис.5

Для того чтобы принять оптимальное решение, необходимо:

- уяснить задачи;

- оценить обстановку;

- выработать решение (варианты действий);

- спланировать дальнейшие действия;

- организовать выполнение плана.

Выработка и принятие управленческих решений осуществляется при постоянном изменении внешних и внутренних условий функционирования системы. Это делает необходимым использование современных методов информационного обеспечения ЛПР, таких как геоинформационные системы.

В основу геоинформационного подхода входят следующие принципы геоинформационной поддержки управления. Основной принцип состоит в необходимости обеспечения соответствия собственного пространства. Требования принципа – использование геоинформации как единой основы для всех этапов управления. Категории управления должны иметь территориальное выражение, представление, методы обработки геоданных и должны обеспечивать активность геоинформации в системе управления. Под активностью геоинформации понимаются такие параметры организации ее представления и использования, при которых геоинформация достигает уровня принятия решений. В задачах управления различается собственно активность геоинформации и активность процессов ее использования. Геоинформация активна в том случае, когда с ее помощью для ЛПР: выделяются наиболее значимые факторы обстановки и оценки, показываются тенденции изменения этих факторов и оценок, описательные рекомендации руководящих документов получают пространственную интерпретацию и т.д. Процессы использования геоинформации становятся активными, если в результате ее обработки на электронной карте (в геопространстве) отображаются неблагоприятные для использования процессы.