Комплексный анализ акустических и электромагнитных сигналов для оценки уровня сейсмической опасности и предупреждения природных и техногенных катастроф

Проект направлен на разработку методов и технических средств комплексного анализа сигналов геоакустической и электромагнитной эмиссии для автоматизированной оценки состояния системы поверхностный слой Земли - низкие слои атмосферы в периоды предшествующие опасным сейсмическим событиям. Исследование относится к актуальному и важнейшему научному направлению - развитию теории моделирования механизмов природных катастроф на основе учета влияния определенного множества различных физических факторов. Существуют известные слабопредсказуемые угрозы гибели населения и глобальных разрушений технических и жилых конструкций вызванные сильными землетрясениями и цунами. Наиболее сейсмоопасными регионами, имеющими социальное, экономическое и оборонное значение, являются территория Тихоокеанского побережья России: остров Сахалин, Курильские острова, Магаданская область, Камчатский край, Чукотка. Сотрудники ИКИР ДВО РАН с начала 90-х годов прошлого века самостоятельно проводят исследования по выявлению и отбору предвестников заметных сейсмических событий с применением различных методов обработки и анализа сигналов, поступающих от сети станций, развернутых в различных точках Камчатки. Результатом проведенных исследований явились выявленные в ходе обработки и анализа геоакустических сигналов характерные признаки, которые обнаруживаются в них до наступления сейсмического события с периодом от нескольких часов до нескольких суток. Аналогичный результат был также получен и при анализе сигналов электромагнитной эмиссии. В настоящее время в ИКИР ДВО РАН для анализа геоакустических сигналов разработаны оригинальные методы частотно-временного анализа на основе разреженной аппроксимации, которые позволяют производить синхронную многоканальную обработку и накопление поступающих данных в реальном времени на синтезированном аппаратно-программном комплексе, реализующем параллельные вычисления на графических процессорах (технология CUDA). Это позволило обеспечить обнаружение признаков наступления сейсмического события в реальном времени. В ходе предлагаемого проекта будут реализованы разработка и апробация надежных алгоритмов выделения значимых признаков - маркеров предсказания сейсмических событий по данным совместной обработки и анализа геоакустических и электромагнитных сигналов,повышающие вероятность правильного предсказания сейсмических событий. Будет проведен значительный объем вычислительных работ, связанных с препроцессингом и анализом накопленных файловых архивов и баз данных предобработки геофизических сигналов от источников разной физической природы с последующим установлением связи выделенных характеристик с известными сейсмическими событиями. Это позволит выделить определенное признаковое пространство для функционирования вычислительных алгоритмов обнаружения литосферно-атмосферных аномалий, связанных с сейсмическими событиями. Для оперативного предупреждения о возможной сейсмической опасности в проекте будет разработан аппаратно-программный комплекс, реализующийавтоматизированный анализ поступающих данных в масштабе близком реальному времени.