Analysis of the Kobe earthquake time series via system identification and fault-detection techniques

• S. Bittanti ^[1] ; S. Garatti ^[1]
  1. [1] Polytechnic University of Milan

     Polytechnic University of Milan

     Milán, Italia

     
• Localización: Boletín geológico y minero, ISSN 0366-0176, Vol. 129, Nº 3, 2018 (Ejemplar dedicado a: Análisis de series temporales en Ciencias de la Tierra ), págs. 525-534
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Análisis de la serie temporal del terremoto de Kobe mediante técnicas de identificación de sistemas y detección de interrupciones
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• Resumen
  • español

    El terremoto de Kobe fue uno de los sismos más severos ocurrido en Japón durante los últimos años. Ocurrió el 16 de enero de 1995 a las 20:46:49 (TUC) y alcanzó 6.8 en la escala de magnitud local. En este trabajo se analiza la serie temporal insesgada de la aceleración vertical del terreno registrada por un sismógrafo localizado en la Universidad de Tasmania, en Hobart, Australia. La serie temporal se segmenta en tres sub-series consecutivas que representan la actividad sísmica normal antes de la llegada del terremoto, una transición de fase, y la llegada de las ondas sísmicas. El análisis se realiza de modo separado para cada segmento. Se muestra como por la inspección de la degradación de la capacidad predictora del modelo identificado basado en el conjunto de datos de la actividad sísmica normal, es posible distinguir entre la transición de fase y la actividad sísmica normal en torno a 200-300 segundos antes del comienzo de la fase del terremoto. Aunque esto no significa que los terremotos se pueden predecir, debido a la gran distorsión en los datos debido a la gran distancia al epicentro y a la estación colectora de los datos, sin embargo el resultado alcanzado abre nuevas rutas para el estudio de los terremotos.

  • English

    The Kobe earthquake was one the most severe earthquakes in Japan in recent years. It occurred on January 16, 1995, at 20:46:49 (UTC) and measured 6.8 on the moment magnitude scale. In this paper, the time series of the unbiased earth ground vertical acceleration collected by a seismograph located at the University of Tasmania, Hobart, Australia, is analyzed. The time series is segmented into three consequent sub-series which represent the normal seismic activity before the arrival of the earthquake, a transition phase, and the arrival of earthquake waves. The analysis is separately performed for each segment. We show that by inspecting the degradation of the prediction performance of the model identified based on the normal seismic activity data set, it is possible to distinguish between the transition phase and normal seismic activity about 200-300 seconds before the beginning of the earthquake phase. Though this does not mean that earthquakes can be forecasted, because of the significant data distortion due to the long distance between the epicenter and the data collection location, nevertheless the achieved result may open up new routes in the study of earthquakes.