Öncü Deprem Habercisi Analizi için Otonom VLF Sinyali Hata Ayıklama Algoritması

Yıl 2021, Cilt: 33 Sayı: 1, 93 - 102, 15.03.2021

Mustafa Ulaş , Hasan Hüseyin Balık , Fikret Ata

Öz

Son yıllarda depremler hakkında öncü haberci tespiti ve analizi çalışmaları artmaktadır. Yapılan araştırmalar ile depremlerin oluşumundan önceki evrelerde bazı anormalliklerin gerçekleştiği örnekler ile ispatlanmıştır. Bu araştırmaya konu olan çalışma, Çok Düşük Frekanslı (VLF) işaretlerin iyonküre üzerinden iletimi esnasında yaşanan kayıpları kullanarak depremleri önceden tahmin sistemleri üzerine bir inceleme ortaya koymuştur. Vericiden üretilip, alıcı tarafında elde edilen VLF işareti, iletim ortamında yaşamış olduğu kayıpları da bir bilgi olarak taşımaktadır. Bu kayıplara sebep olarak birçok parametre sayılabilmektedir. Bu çalışma içerisinde depremlerden önceki zaman dilimlerinde gerçekleşen etkenler incelenmiştir. Veri madenciliği bakış açısı ile yoğun veri kümesi içerisindeki saklı bulunan bilgilerin analizini barındıran bir çalışma ortaya koyulmaya çalışılmıştır. Uygulama geliştirme ve analiz yapma konusunda engel teşkil eden en önemli sorun, yığınla anlamsız veri kümelerinin, kullanılır bilgiye dönüştürülmesini sağlayan ve içerisindeki arızalı işaretlerin ayıklanmasını gerçekleştiren algoritmalar geliştirilmiştir. Bu çalışmada, gün dönümü metoduna ile deprem öncü habercisi tespitini gerçekleştirmek için VLF verilerini ön işlemeden geçiren otonom bir algoritma ortaya koyulmuştur.

Anahtar Kelimeler

veri madenciliği, kural tabanlı tahmin, vlf sinyalleri, deprem tahmin

Kaynakça

• [1]. Ulas, M., VLF sinyalleri kullanılarak depremlerin önceden tahmin edilmesine yönelik algoritma geliştirilmesi, Doktora, Fırat Üniversitesi, Elazığ, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011.
• [2]. Hayakawa M.,Atmospheric and Ionospheric Electromagnetic Phenomena Associated with Earthquakes, Terra Scientific Publishing Company, 62, 225-227, 2000.
• [3]. Ulas, M., Ata, F., Balık, H.H., Precursors of Earthquakes: VLF Signals-Ionosphere Relation, International Journal Of Electronics; Mechanical And Mechatronics Engineering, IJEMME, 2012, Cilt:2, No:3, pp. 240-251.
• [4]. Molchanov, O.A, Hayakawa, M., Oudoh, T., Kawai, E., Precursory effects in the subionospheric VLF signals for the Kobe earthquake, Physics of the Earth and Planetary Interiors, 1998, Vol:105, Issue:3–4, pp. 239-248.
• [5]. Hayakawa, M., Horie,T., Muto, F., Kasahara, Y., Ohta, K., Liu, L-Y., Hobara, Y., Subionospheric VLF/LF Probing of Ionospheric Perturbations Associated with Earthquakes: A Possibility of Earthquake Prediction, 2010, Vol. 3, No. 1, pp. 010–014.
• [6]. Saç, M.M. Camgöz, B., İzmir'de Sismik Aktiviteler İle Radon Konsantrasyonları Arasındaki Korelasyonun İncelenmesi, DEÜ Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, pp. 47-54, 2005.
• [7]. Üstündağ, B; Kalenderli, Ö; Eyidoğan, H. Multilayer Capacitor Model of the Earth's Upper Crust. Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences, 2005, V.13.N.1: 163-174.
• [8]. Karatay, S., Deprem İle İyonküredeki Toplam Elektron İçeriği Arasındaki İlişkinin Araştırılması, Doktora, Fırat Üniversitesi, Elazığ, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010.
• [9]. Hayakawa, M., Earthquake prediction with radio techniques. John Wiley & Sons, 2015.
• [10]. Hayakawa, M.; Molchanov, O. A. Effect of earthquakes on lower ionosphere as found by subionospheric VLF propagation. Advances in Space Research, 2000, 26.8: 1273-1276.
• [11]. Hayakawa, M., vd., Electromagnetic precursors to the 2004 Mid Niigata Prefecture earthquake. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 2006, 31.4-9: 356-364.
• [12]. Molchanov, O. A., vd., VLF/LF sounding of the lower ionosphere to study the role of atmospheric oscillations in the lithosphere-ionosphere coupling. 2001.
• [13]. Politis, D.; Potirakis, S. M.; Hayakawa, M. Criticality analysis of 3-year-long VLF subionospheric propagation data possibly related to significant earthquake events in Japan. Natural Hazards, 2020, 102.1: 47-66.
• [14]. MAHMOUDIAN, Alireza; KALAEE, Mohammad Javad. Study of ULF-VLF wave propagation in the near-Earth environment for earthquake prediction. Advances in Space Research, 2019, 63.12: 4015-4024.
• [15]. Nĕmec, F.; Liška, M.; Parrot, M. Seismic influence on the VLF transmitter signal intensity measured by the low-altitude satellite DEMETER. The European Physical Journal Special Topics, 2021, 230.1: 227-245.
• [16]. URL-1, Kayaç Gerginliği Yöntemi İle Deprem Tahmin Projesi, 01.02.2021. [Çevrimiçi].http://deprem.itu.edu.tr.
• [17]. Zmazek, B., et al. Soil radon monitoring in the Krško Basin, Slovenia. Applied Radiation and Isotopes, 2002, 56.4: 649-657.
• [18]. LIU, Jann Yen, vd., Pre-earthquake ionospheric anomalies registered by continuous GPS TEC measurements. In: Annales Geophysicae. Copernicus GmbH, 2004, 22, pp. 1585-1593.
• [19]. Yamauchi, Takeshi, et al. Subionospheric VLF/LF monitoring of ionospheric perturbations for the 2004 Mid-Niigata earthquake and their structure and dynamics. Journal of atmospheric and solar-terrestrial physics, 2007, 69.7: 793-802.
• [20]. Sato, Tokiyasu, vd. Detection and radiation area estimation of anomalous environmental electromagnetic wave related to earthquake precursor. In: 2009 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium. IEEE, 2009. p. IV-518-IV-521.
• [21]. Muto, F., vd. Ionospheric perturbations related to the Miyagi-oki earthquake on 16 August 2005, as seen from Japanese VLF/LF subionospheric propagation network. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 2009, 34.6-7: 449-455.
• [22]. Horie, T., Maekawa, S., Yamauchi, T., Hayakawa, M., A possible effect of ionospheric perturbations associated with the Sumatra earthquake, as revealed from subionospheric very‐low‐frequency (VLF) propagation (NWC‐Japan), International Journal of Remote Sensing, 2007, Vol. 28, Nos. 13–14, pp. 3133–3139.
• [23]. Davis, B.. Data Mining Transformed. InformationWeek, 1999, 751: 86-87.
• [24]. URL-2, Stanford VLF Group, 01.02.2021. [Çevrimiçi]. http://vlf.stanford.edu/.