Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Камчатский филиал Федерального исследовательского центра
"Единая геофизическая служба Российской академии наук"

Седьмая научно-техническая конференция
Проблемы комплексного геофизического мониторинга Дальнего Востока России

29 сентября - 5 октября 2019 г., г. Петропавловск-Камчатский

Секция "Технические и программные средства геофизического мониторинга"

Асминг В.Э , СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ДЕТЕКТИРОВАНИЯ И ЛОКАЦИИ СЕЙСМИЧЕСКИХ СОБЫТИЙ NSDL. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ РЕГИОНАХ

С 2015 года в Кольском филиале ФИЦ ЕГС РАН разрабатывается система автоматического детектирования и локации NSDL. В настоящее время система используется для рутинной обработки данных  сейсмостанций Европейской Арктики (Фёдоров А.В. и др., 2018). В 2017 году начато внедрение системы в ряде подразделений ФИЦ ЕГС РАН. Система состоит из нескольких программ, среди которых основными являются программа одностанционной обработки NSS и программа ассоциации NAS. NSS производит первичное детектирование событий, отбраковку ложных срабатываний, предварительную локацию с определением азимутов поляризационным анализом для трехкомпонентных станций и алгоритмом beamforming для сейсмических групп (Asming V.E., 2015).  NSS может использоваться как в составе системы, так и отдельно. Вторая программа  -NAS производит ассоциацию данных, полученных NSS для станций сейсмической сети, более точно лоцирует события, формирует Интернет-бюллетень. Также программа может применяться отдельно для переобработки сейсмических бюллетеней (Morozov A.N et all 2018). Изначально система разрабатывалась для региона с относительно слабой сейсмичностью, с редким потоком сейсмических событий и малым количеством сейсмических станций. В регионе много выходов коренных пород, поэтому, как правило, станции устанавливаются на эти выходы, уровень шума на них невысок,  поляризационный анализ работает устойчиво и с небольшими ошибками. Внедрение системы в регионах с другой сейсмической обстановкой и другими грунтами приводит к техническим проблемам, решение которых, в свою очередь, помогает совершенствовать систему (Асминг В.Э., 2018). Так, например, внедрение системы в Байкальском филиале показало, что в условиях плохих грунтов в некоторых случаях поляризационный анализ не работает вообще, а в некоторых – с большой погрешностью. В результате система была модифицирована для различного учета оценок поляризации на разных станциях. В результате работы по внедрению системы на станциях северного Кавказа обнаружилось, что в некоторых случаях в установке станций встречаются погрешности – неверные полярности каналов, ошибочная идентификация каналов, ошибки в ориентации датчиков. Для поиска таких ситуаций была сделана специальная утилита, которая по замерам собственных векторов P-волн записей событий на анализируемой станции и по правильным координатам этих событий подбирает перестановки каналов и полярностей, повороты датчиков для получения наиболее правильных азимутов на события. При попытке обработать данные Камчатского филиала ФИЦ ЕГС РАН, относящихся к афтершоковой последовательности в районе Углового поднятия в районе сочленения Курило-Камчатского и Алеутского желобов обнаружилось, что в условиях плотного потока сейсмических событий, происходящих в компактной области, программа одностанционной обработки часто неверно ассоциирует P и S фазы от разных событий, что приводит, с одной стороны, к «перестрелам» в локации, а с другой – пропускам событий. Применение ряда технических усовершенствований, в частности, увеличенных весов вариантов локации, попадающих в заранее указанные области, позволило смягчить эту проблему и получить достоверную картину временного развития данной последовательности.


Будилов Д.И., Акбашев Р.Р., Фирстов П.П., Макаров Е.О. , ОРГАНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ПАРАМЕТРАМИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ВБЛИЗИ ВУЛКАНА ЭБЕКО

Во время извержения вулкана Эбеко, расположенного вблизи города Северо-Курильск (7.2 километра), происходят выбросы на высоту 3-5 км. Часто пепловый шлейф распространяется в сторону населённого пункта. С целью изучения характеристик эруптивного облака, возникающего при извержениях вулкана, установлен комплекс аппаратуры, включающий: два датчика регистрации напряженности вертикальной составляющей электрического поля атмосферы; микробарографа; радиометра для измерения концентрации подпочвенного радона. Для получения и первичной обработки данных с приборов создана информационная система передачи информации по локальной сети Камчатского филиала ФИЦ ЕГС РАН. При разработке были использованы языки программирования Python, JavaScript и микрофреймворк Flask. Передача данных осуществляется по протоколу sftp.


Волович О.Г., Салтыков В.А. , КОМПЛЕКС ПРОГРАММ ПОСТРОЕНИЯ КАРТ ПРЕДСТАВИТЕЛЬНОСТИ КАТАЛОГА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Изменение конфигурации сети, технических средств и методов регистрации землетрясений приводит к изменению представительности каталога. Для статистического анализа параметров сейсмичности необходимо знать оценки пространственно-временного распределения представительности каталога зарегистрированных землетрясений. Представленный комплекс программ реализует алгоритм, позволяющий определить значение представительного класса для заданных областей и построить карты представительности каталога землетрясений.


Горнушкин Ю.А. , ПРИМЕНЕНИЕ МЮОННОЙ РАДИОГРАФИИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ВНУТРЕННЕЙ СТРУКТУРЫ КРАТЕРА ВУЛКАНОВ Скачать статью | Скачать презентацию

Методика мюонной радиографии (мюонографии) зародилась в 60-х годах и основана на использовании повсеместно доступного и обладающего глубокой проникающей способностью потока космических мюонов для исследования структуры плотности масштабных природных, археологических или промышленных объектов. С начала 2000-х годов в дополнение к другим методам в мире проводятся исследования вулканов с помощью мюонографии с использованием как электронных, так и фотоэмульсионных детекторов. В связи с техническим прогрессом достигнутым в последние годы в области детекторов возможности мюонной радиографии и область ее применения расширяются. Дается краткий обзор состояния этих исследований, рассматриваются возможные постановки исследований, ограничения методики, преимущества и недостатки используемых инструментов, достигнутые результаты, описываются перспективы использования методики в изучении вулканов в России.


Гравиров В.В., Лиходеев Д.В., Кислов К.В., Долов С.М. , ПРЕЦИЗИОННЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ТЕРМОСЕНСОРЫ ДЛЯ КОРРЕКТИРОВКИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ТЕПЛОВОГО ШУМА СЕЙСМИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ Скачать презентацию

Одним из хорошо известных основных помехогенерирующих факторов, вызывающих шум в длиннопериодных сейсмических приборах, а также высокочувствительных наклономерах, являются колебания температуры механических элементов приборов, а также колебания температуры во внутреннем пространстве данных приборов. Как одно из возможных решений по уменьшению влияния шумов подобного типа можно использовать адаптивную фильтрацию регистрируемых сейсмических сигналов с использованием данных по одновременной регистрации температурного режима элементов приборов и окружающего их пространства. Однако до последнего времени таким способом было невозможно достичь значительных практических результатов, поскольку не было систем, способных регистрировать изменения температуры с достаточной точностью. Разработанная серия высокочувствительных термосенсоров позволяет одновременно контролировать температуру в нескольких наиболее важных точках любого сейсмического прибора с точностью порядка 0,001 градуса Цельсия. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Президента Российской Федерации в поддержку ведущих научных школ № НШ-5545.2018.5.


Гравиров В.В., Кислов К.В., Котов А.Н. , PEMSDAS-2 - ПОРТАТИВНАЯ МОДУЛЬНАЯ СИСТЕМА СБОРА ТЕМПЕРАТУРНЫХ И СЕЙСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ

Сейчас в сейсмологии получение новых знаний происходит путем анализа записанных экспериментальных данных, позволяющих раскрыть тайну недр Земли при помощи сейсмических волн. Однако процесс сбора сейсмических данных далеко не прост, так как для этих целей нужно иметь системы сбора информации, обладающие действительно широким динамическим диапазоном, что позволит регистрировать всю картину сейсмических явлений: от приливных вариаций до микросейсмов. Также существенные ограничения накладываются на подобные системы по напряжениям питания, потребляемой мощности, входным диапазонам напряжений, рабочему температурному диапазону и т.п. К сожалению, не существует идеальной системы способной решить подобные задачи. Как одно из возможных решений мы представляем второе поколение автономной модульной портативной системы сбора данных на основе малопотребляющего 24-разрядного аналого-цифрового преобразователя. Система построена по модульно-блочному принципу, что позволяет гибко изменять количество полностью независимых каналов входных данных, а также тип / модель контроллера в соответствии требованиям решаемых задач. Рабочий прототип системы сбора базируется на использовании в качестве управляющего контроллера микрокомпьютер типа Raspberry Pi 3. Данный прототип системы был разработан для исследования и регистрации температурных режимов современных сейсмометров. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Президента Российской Федерации в поддержку ведущих научных школ № НШ-5545.2018.5.


Дубров М.Н., Смирнов В.М., Смирнова Е.В. , НАБЛЮДЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ ВАРИАЦИЙ ЭЛЕКТРОННОГО СОДЕРЖАНИЯ В СЛОЕ F2 ИОНОСФЕРЫ НАД ЗОНАМИ СУБДУКЦИИ

Представлены результаты дистанционной регистрации деформационно-барических процессов в литосфере и атмосфере, а также вариаций TEC ионосферы Земли во время катастрофических землетрясений: 25.09.2003 г., Хоккайдо, M = 8.3; 26.12.2004 г., Суматра, M = 9.1 и других крупных сейсмических событий. Мониторинг деформационно-барических процессов выполнялся длиннобазовыми лазерно-интерферометрическими инструментами, установленными на подземном лучеводном Полигоне в Подмосковье. Мониторинг состояния ионосферы Земли осуществлялся с использованием средств спутниковой навигационной системы GPS-ГЛОНАСС и наземных пунктов наблюдения международной геофизической сети (IGS). Исследуется взаимодействие интенсивных геофизических процессов регионального и глобального масштабов, регистрируемых на поверхности Земли, в атмосфере и в околоземном пространстве. Обнаружена взаимосвязь пространственно-временных вариаций электронного содержания в слое F2 ионосферы с тектоническим строением литосферных плит. В частности, отмечены характерные особенности вариаций, зарегистрированных спутниковой навигационной системой над зонами субдукции в Тихом и Индийском океанах. Временные вариации интегральной электронной концентрации составляют 0,2-0,5 TECU/с стандартных единиц (TEC units) при пересечении зоны субдукции подионосферной точкой траектории спутника.


Керамова Р. Ага-Д. , ЗАПАТЕНТОВАННОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ 2-х ТЕХНОЛОГИЙ ОПЕРАТИВНОГО, ДИСТАНЦИОННОГО ПРОГНОЗА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ ПО СЕЙСМОФЛЮИДОГЕОДИНАМИЧЕСКИМ (СФГД) ПОЛЯМ В АЗЕРБАЙДЖАНЕ Скачать статью

В январе 2019 года, в Азербайджане, который является одним из сейсмоопасных регионов нашей планеты, получены два “Авторских свидетельства на программное обеспечение” по решению данной проблемы на основе данных круглогодичного СФГД мониторинга (РЦСС при НАНА - Керамова Р.А., Аббаслы О.А.). Эти исследования в течение 1979-2019 гг.  представлены сейсмогеохимическими и сейсмогидрогеодинамическими методами. Собран статистически огромный фактический материал. Изучение режимных вариаций проводилось на 24~27-ми объектах (в разные годы), которые представлены подземными водами и морской водой Каспия, газов, растворённых и свободно выделяющихся в водах, а также – радиоактивными элементами. За период 1998-2016 гг. были разработаны, протестированы и внедрены две автономные и принципиально разные “Автоматизированные технологии №1 и №2 для оперативной оценки сейсмической обстановки и оперативного сейсмопрогноза только на основе мониторинга сейсмогеодинамического режима флюидов (СФГД) в Азербайджане”. На их основе определяются “интервалы-диапазоны” основных сейсмологических параметров: (координаты; магнитуда; время, оставшееся до реализации). Регионы нашего оперативного дистанционного сейсмопрогноза: 1. Кавказско-Каспийский регион (Каспий; Азербайджан; Россия-Чечня, Дагестан; Грузия); 2. Анатолийско-Иранский регион (Иран, Турция). 3. Страны глубокофокусных сейсмогенных зон Гиндукуша (mb≥6.0; h≥90 км: Таджикистан; Афганистан; Пакистан). 4. Очаги катастрофических планетарных землетрясений (Италия; Индонезия; Япония; Филиппины, Чили). Эта география может быть расширена при необходимости. Достоверность всех полученных результатов достигает 80÷85%.


Костылев Д.В., Богинская Н.В. , ОБ ОПЫТЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОЛЕКУЛЯРНО-ЭЛЕКТРОННЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ НА САХАЛИНЕ И ЮЖНЫХ КУРИЛАХ. Скачать статью

В работе изучен опыт эксплуатации молекулярно-электронных сейсмометров на Сахалине и Южных Курилах. В 2018-2019 выполнены работы по созданию экспериментальных пунктов сейсмологических наблюдений на Юге Сахалина и о-ве Кунашир с использованием молекулярно-электронных сейсмических датчиков нового поколения. Выполнен анализ регистрационных возможностей сейсмического оборудования. Представлены результаты натурных гидроакустических наблюдений с использованием молекулярно-электронных гидрофонов.


Ларионов И.А. , АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС СБОРА И ОБРАБОТКИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ Скачать статью | Скачать презентацию

Комплексный анализ акустических и электромагнитных сигналов для оценки уровня сейсмической опасности и предупреждения природных и техногенных катастроф. Одним из важных вопросов при создании удалённых автономных систем регистрации научных данных является их энергоэффективность при высокой вычислительной способности и их гибкой настройки под изменяющиеся требования. Представлена разработка программно-технических средств комплексного анализа сигналов геоакустической и электромагнитной эмиссий для автоматизированной оценки состояния системы поверхностный слой Земли - низкие слои атмосферы в периоды предшествующие опасным сейсмическим событиям. В работе приведён пример создания унифицированных устройств сбора цифровых данных с удалённых пунктов наблюдений ИКИР ДВО РАН на основе энергоэффективных микрокомпьютеров. Проведена апробация системы наблюдения на реальных потоках сигналов геоакустической и электромагнитной эмиссий с сети станций наблюдения ИКИР ДВО РАН.


Лисейкин А.В., Селезнев В.С. , ОЦЕНКА РЕАКЦИИ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ НА СЕЙСМИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ, ОСНОВАННАЯ НА МЕТОДЕ КОГЕРЕНТНОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОЛЕЙ СТОЯЧИХ ВОЛН Скачать статью

Многие исследователи дают оценку сейсмостойкости сооружений на основе математического моделирования, при котором рассчитывают поведение сооружения на то или иное сейсмическое воздействие в его основании. Известно, что при воздействиях происходит усиление колебаний от основания к верху сооружения преимущественно на собственных частотах. Опыт экспериментальных исследований показывает, что часто не совпадают теоретически и экспериментально определенные собственные частоты, формы и декременты затухания сооружения. В ФИЦ ЕГС РАН  разработан метод когерентного восстановления полей стоячих волн, позволяющий по данным регистрации микросейсмических колебаний, с заданной точностью и детальностью изучать собственные колебания зданий и сооружений. С использованием алгоритмов на основе фильтров Винера, позволяющих пересчитывать разновременные колебания в одновременные, достигается высокая детальность построений при использовании малоканальной аппаратуры. Задача данной работы заключается в разработке способа, позволяющего использовать результаты детального обследования сооружения методом стоячих волн для определения реакции на различные сейсмические воздействия в его основании. Решается тем, что система наблюдения дополняется опорной точкой, расположенной в основании сооружения. Рассчитывается фильтр, позволяющий пересчитывать колебания основания в опорную точку, расположенную на сооружении. На следующем этапе выполняется пересчет полученных колебаний из данной точки в каждую точку на сооружении. Имея набор таких сейсмограмм, можно оценивать различные деформационные параметры, например, изгибные деформации тела плотины, возникающие в процессе сейсмического воздействия. С использованием экспериментальных данных на крупном инженерном сооружении – плотине Саяно-Шушенской ГЭС (Россия), а также на административном здании в г. Тайбэй (Тайвань), показано, что теоретические сейсмограммы в целом соответствуют по амплитуде реальным записям в верхней части сооружений.


Лисунов Е.В., Горелов П.В. , РЕЗУЛЬТАТЫ СЕЙСМОЛОГИЧЕСКИХ И ГРАВИМЕТРИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ ПРИМОРСКОГО КРАЯ ЗА 2018 ГОД

За 2018 год на территории Приморского края и прилегающей морской акватории было зарегистрировано 10 сейсмических событий. Глубины гипоцентров составили от 3 км до 456 км,  магнитуды от М = 1.5 до М = 4.4.  В работе описываются результаты сейсмологических и гравиметрических наблюдений на территории Приморского края за 2018 год. Представлены волновые формы сейсмических событий. Проведено сравнений волновых форм, зарегистрированных сейсмометром и гравиметром.| Рассмотрены общие особенности тектонического строения Приморского края в соответствии со схемой сейсмически опасных районов. Все прошедшие сейсмические события нанесены на карту разломов, что позволяет проверить, какие разломы оказывают наибольшее влияние на возникновение землетрясений.


Михайлова Н. Н., Смирнов А. А. , СЕЙСМИЧЕСКИЕ И ИНФРАЗВУКОВЫЕ ГРУППЫ КАЗАХСТАНА В РЕШЕНИИ ЗАДАЧ МОНИТОРИНГА

В Казахстане в состав сети наблюдений Института геофизических исследований входят пять сейсмических и три инфразвуковые группы. Дополнительно в реальном времени в Центр в г.Алматы поступают данные двух сейсмических и одной инфразвуковой группы соседних стран. Это дает возможность проводить обнаружение и обработку сигналов от различных по природе источников, в том числе зарегистрированных в комплексе как сейсмическими, так и инфразвуковыми станциями. Приводятся примеры регистрации, параметризации и распознавания таких сейсмоакустических источников, как ядерные и промышленные взрывы, землетрясения, болиды, падения ракет-носителей, ледниковые явления. Создается база данных эталонных сейсмоакустических событий для повышения эффективности мониторинга.


Носкова Н.Н., Виноградов Ю.А. , О ВОЗМОЖНОСТИ РЕГИСТРАЦИИ СЕЙСМИЧЕСКИМИ СТАНЦИЯМИ СИГНАЛОВ ОТ ФРАГМЕНТОВ РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ Скачать статью

В 2016 г. состоялся первый запуск с нового космодрома «Восточный» в Амурской области. Ракета-носитель (РН) «Союз-2.1а» успешно вывела на орбиту три научных спутника. Летные испытания «Союза-2» начались на космодроме «Плесецк» в Архангельской области в 2004 г. Для запуска РН «Союз-2» с космодрома «Плесецк» с наклонением 62.8° на территории Республики Коми отведены два штатных района падения (РП) отделяющихся частей РН. Обеспечение безопасности, в том числе, экологической, вдоль трасс запусков космических аппаратов является важным элементом космической деятельности.| Сейсмической станцией «Сыктывкар» Института геологии Коми НЦУРО РАН за 2011–2018 гг. были зарегистрированы сигналы от 13 пусков РН «Союз-2а, б». На сейсмограммах фиксируются два мощных импульса, с разницей прихода 12–20 сек, при этом первый импульс всегда более сильный. Иногда отмечается 2 или 3 пары вступлений, менее четких, растянутых по времени. Длительность сигналов составляет, в среднем 6–8 сек., преобладающие частоты – 1.5, 4–6 и 12–16 Гц. Характерной особенностью является то, что сигналы, зарегистрированные в зимние месяцы, обычно приходят позже в среднем на 10–12 сек., чем в весенне-летне-осенние. | Источником таких сигналов являются снижающиеся со сверхзвуковой скоростью створки головного обтекателя, отделяющиеся от РН «Союз» и штатно падающие в отведенный РП «Железнодорожный», расположенный в 90 км северо-восточнее сейсмической станции. То, что эти сигналы инфразвуковые, подтверждается расчетным временем прихода, частотным спектром. В зависимости от состояния атмосферы от одного источника сигнала могут наблюдаться множественные приходы на станцию, вызванные отражением от градиентных границ в атмосфере (стратопаузы и мезопаузы). Отмечено, что средняя скорость распространения сигнала в зимние месяцы ниже, чем в другие сезоны из-за снижения скорости звука в атмосфере с понижением температуры. В то же время регистрация сигналов в зимний период более уверенная в связи с большей стабильностью атмосферы зимой. Предполагается, что аналогичные сигналы могут регистрироваться сейсмическими станциями дальневосточного региона при проведении пусков ракет-носителей с космодрома «Восточный», и поэтому должны быть учтены при проведении сейсмического мониторинга в этом регионе.


Пигулевский П.И., Тяпкин О.К., Бурлакова А.О. , К ВОПРОСУ ИЗУЧЕНИЯ ПОВЫШЕННОЙ ТЕХНОГЕННОЙ СЕЙСМИЧНОСТИ В СИСТЕМЕ КОМПЛЕКСНОГО ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ПРОМЫШЛЕННОГО ПРИДНЕПРОВЬЯ Скачать статью

Современная горнодобывающая деятельность уже достигла таких масштабов, что способна генерировать природно-техногенные землетрясения, опасность которых в Украине усугубляется их проявлением в экономически освоенных районах с экологически опасными объектами. В первую очередь, это касается ее центральной части – Промышленного Приднепровья, где сосредоточена масштабная добыча железа, марганца, урана, угля и др. полезных ископаемых. В частности, в Криворожском железорудном бассейне (Кривбассе) в последние два десятилетия было зарегистрировано ряд землетрясений, большинство из которых характеризуются магнитудой M≥4,0, что в частности свидетельствует о том, что платформенная часть территории Украины стала более сейсмоактивной. На фоне этого, дополнительная техногенная нагрузка в Кривбассе (в т.ч. ~3 млрд. тон отходов обогащения железной руды в хвостохранилищах и >9 млрд. тон вскрышных пород в отвалах, массовые взрывы (~384 т взрывчатого вещества на один взрыв) при проведении горных работ и др.) значительно активизирует геомеханические процессы. При дальнейшей масштабной добыче железной руды с использованием мощных взрывов в Кривбассе могут происходить землетрясения с М≥4,6. Для постоянного наблюдения за напряженно-деформационным состоянием геологической среды территории Кривбасса в 2012 году в г. Кривой Рог была установлена сейсмостанция UK15. На ее базе планируется создание локальной сети сейсмомониторинга, способной телесейсмической методами точно локализовать участки современной активизации тектонических структур с наведенной сейсмичностью и организовать передачу данных в European-Mediterranean Seismological Centre (EMSC). Эта локальная система сейсмомониторинга вместе с подобными системами на территориях других районов добычи полезных ископаемых Промышленного Приднепровья (в первую очередь Никопольского марганцеворудного и Западнодонбасского угольного) будет интегрирована в региональную систему экологического мониторинга в Днепропетровской области – СЭМ «Приднепровье», которая постоянно развивается с начала 1990-х годов.


Преснов Д.А, Агафонов В.М., Груздев П.Д., Собисевич Л.Е. , АВТОНОМНЫЙ БУЙ ЛЕДОВОГО КЛАССА ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЙ РЕГИСТРАЦИЮ ГЕОГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ Скачать статью

Развитие методов математической и экспериментальной геофизики в задачах изучения неоднородных структур литосферы на основе анализа сейсмоакустических, тепловых и электромагнитных полей, включая разработку инновационных информационно-измерительных систем.  Представлены результаты разработки, создания опытных образцов и натурных испытаний геогидроакустических измерительных буев нового поколения. Они предназначены для использования как самостоятельно, при проведении акустических, сейсмических, гидроакустических и сейсмоакустических измерений в море, или на суше (в том числе и в скважинах), так и в составе распределенных антенных систем ледового класса, предназначенных для мониторинга покрытых дрейфующими льдами морских акваторий. Геогидроакустический ледовый буй представляет законченный информационно-измерительный автономный прибор, в составе которого предусмотрено применение как сменных приемных модулей – комбинированных векторно-скалярных гидроакустических (0,01–2,5 кГц) и широкополосных молекулярно-электронных приемников (0,03–50 Гц) нового поколения, так и авторских средств оцифровки принимаемой информации, записи во внутреннюю память и последующей оперативной передачи получаемых научных данных. Результаты продолжительных лабораторно-стендовых испытаний, проведённых в геофизической обсерватории ГС РАН в г. Обнинск, показали высокие технические возможности разработанных геогидроакустических буёв нового поколения. 


Ромашева Е.И., Матвеенко Е.А., Чеброва А.Ю. , СОЗДАНИЕ ЦИФРОВОГО АРХИВА БУМАЖНЫХ СЕЙСМОГРАММ: ПЕРВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Скачать статью

Архив бумажных сейсмологических данных КФ ФИЦ ЕГС РАН содержит сейсмограммы региональных и временных сейсмических станций с регистрацией на фотобумагу с 1958 г. по 2005 г. Для сохранения первичных материалов наблюдений в виде бумажных сейсмограмм требуется большое помещение с определенным микроклиматом, постоянный уход за лентами. Но, не смотря на создание необходимых условий хранения, со временем сейсмограммы начинают желтеть, фотоэмульсионный слой начинает осыпаться. В 2019 г. в КФ ФИЦ ЕГС РАН началась работа по сканированию бумажных сейсмограмм и созданию архива цифровых копий непрерывных сейсмических записей аналоговых стационарных станций Камчатской сети. В работе рассказывается, как на базе Единой информационной системы сейсмологических данных КФ ФИЦ ЕГС РАН создается цифровой архив бумажных сейсмограмм. Обсуждается вопрос оцифровки отсканированных записей.


Селезнев В.С. Лисейкин А.В., Адилов З.А., Кречетов Д.В. , МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ПЛОТИН ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ИЗМЕНЕНИЙ СОБСТВЕННЫХ ЧАСТОТ. Скачать статью

Для контроля целостности конструкций инженерных сооружений широко распространены способы мониторинга, основанные на анализе изменений во времени различных параметров поля стоячих волн (прежде всего, собственных частот). Данные изменения не всегда свидетельствуют о появлении каких-либо дефектов в сооружении. Например, собственные частоты плотин ГЭС меняются при сезонных колебаниях уровня водохранилища. Поэтому для исключения неверной интерпретации, необходимо подробно изучить все факторы, на них влияющие. Предлагается способ мониторинга собственных частот плотин гидроэлектростанций по данным непрерывных сейсмических наблюдений на станциях, установленных внутри плотины и/или на расстоянии от нее. Объектом исследования является крупнейшая в России арочная плотина Чиркейской ГЭС. На первоначальном этапе детально изучены собственные колебания плотины методом когерентного восстановления полей стоячих волн с определением собственных частот сооружения и их мод. Исследования проведены дважды при минимальном и максимальном уровнях наполнения водохранилища (УВБ) и изучены особенности сезонных изменений полного поля стоячих волн. Установлены моды, частоты которых можно использовать для непрерывного мониторинга технического состояния плотины путем периодического определения их значений по записям сейсмической аппаратуры. Рекомендуется использовать пункты наблюдения, расположенные в областях пучностей стоячих волн. Значения собственных частот уменьшаются с ростом УВБ. Определено, что существуют дополнительные факторы, приводящие к эффекту гистерезиса в зависимости между значениями УВБ и собственных частот, предположительно, связанные с релаксационными процессами в теле плотины и/или в системе плотина-основание после изменения УБВ. Предложена методика мониторинга состояния плотины, основанная на сопоставлении наблюденных значений частот с прогнозными. Последние определяются по линейным зависимостям от УВБ с учетом временных сдвигов, связанных с процессами релаксации.


Уваров В. Н. , СПЕКТРОСКОПИЯ ИМПЕДАНСА В ГЕОФИЗИКЕ Скачать статью | Скачать презентацию

Кратко рассмотрены основы спектроскопии импеданса -- метода, используемого в акустике, технике, биофизике, физической химии, где используется контролируемый тестирующий источник. Рассмотрены возможности и особенности его применения в геофизике с использованием в качестве тестирующего источника естественного электромагнитного излучения КНЧ-СНЧ диапазона. Показано, что неселективное усреднение импеданса позволяет оценить параметры среды распространения в окрестности приемника. Использование селекции сигнала методами однопунктовой пассивной локации позволяет сделать оценки импеданса среды как в окрестности приемника, так и области селекции. Комбинация неселективных оценок с селективными позволяет оценить импеданс в области селекции. Приведены примеры спектров импеданса в форме диаграмм Найквиста и Боде для наблюдаемых данных.


Хомутов С.Ю. , ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ МОНИТОРИНГА ТЕМПЕРАТУРЫ НА ОБСЕРВАТОРИИ "ПАРАТУНКА" Скачать статью

Изменения температуры - один из факторов, который может оказывать существенное влияние на процесс измерений и должен так или иначе приниматься во внимание при анализе полученных результатов. Проблема осложняется тем, что эффект может быть прямым (например, при температурной зависимости датчиков) или опосредованным, когда меняются сопутствующие условия при измерениях (например, устойчивость основания для датчиков). Воздействие может быть нелинейным. Важным обстоятельством является неоднородность температурного поля в области установки аппаратуры. На Геофизической обсерватории "Паратунка" ИКИР ДВО РАН выполняются мониторинговые наблюдения за атмосферным электричеством и магнитным полем Земли. Опыт показывает, что результаты этих наблюдений зависят от температуры. Для изучения этих зависимостей организована система контроля температуры, включающая (1) несколько серийных метеорологических станций (Davis, WS), внешние датчики которых разнесены вдоль поверхности и по высоте (на единицы и десятки метров), (2) сеть из более чем десяти цифровых термодатчиков DS18B20, расположенных внутри павильонов с аппаратурой и на улице, (3) датчики, встроенные в штатные магнитометры и электрометры. В докладе приведены результаты многолетних температурных измерений на обсерватории, показаны проявления температурных эффектов в магнитных наблюдениях и результаты их учёта, рассмотрены некоторые аспекты связи вариаций температуры с атмосферным электрическим полем.


Чеброва А.Ю., Чемарев А.С., Матвеенко Е.А. , ЕДИНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА СЕЙСМОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ КФ ФИЦ ЕГС РАН Скачать статью

В работе рассказывается об устройстве и функционировании Единой информационной системы сейсмологических данных (ЕИССД) по состоянию на 2019 г.Структуру ЕИССД можно представить в виде совокупности полностью автоматических или автоматизированных подсистем, предназначенных для выполнения определенных задач ивключающих в себя набор программ и/или приложений, взаимодействующих cбазой данных ЕИССД. Ряд подсистем ЕИССД обеспечивает сбор и систематизацию параметрических характеристик землетрясений Дальнего Востока (положение гипоцентра, энергетические оценки, макросейсмические проявления, механизмы очагов землетрясений и др.) Одна из подсистем разработана с целью контроля и ассоциирования данных к тому или иному событию. Подсистема доступа к данным ЕИССД представляет собой веб-сайт с широкими функциональными возможностями: позволяет просматривать и сохранять каталоги землетрясений, информацию о станциях и каналах, а также с помощью интерактивной карты в удобном и наглядном виде получать комплексную информацию по землетрясениям.


Чемарев А.С., Чеброва А.Ю. , ИНТЕРАКТИВНАЯ КАРТА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ КАК ИНТЕРФЕЙС ДОСТУПА К СЕЙСМОЛОГИЧЕСКИМ ДАННЫМ Скачать статью

В КФ ФИЦ ЕГС РАН для доступа к комплексной информации о землетрясениях из Единой Информационной Системы Сейсмологических Данных (ЕИС СД) используется интерактивная карта. Первоначально, при её разработке в 2018 г., карта имела жесткую привязку к ЕИС СД. В работе рассматривается реализация интерактивной карты, как инструмента, позволяющего работать не только с данными ЕИС СД КФ ФИЦ ЕГС РАН, но и другими информационными системами имеющими необходимый WEB API.


Черепанцев А. С. , МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РЕГИСТРАЦИИ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ШИРОКОПОЛОСНОГО АКСЕЛЕРОМЕТРА Скачать статью

Приведены требования к аппаратуре регистрации сверхмалых колебаний поверхности Земли амплитудой 10-10- 10-11 м в диапазоне частот 10-100 Гц. Показана ограниченная возможность использования имеющейся стандартной аппаратуры регистрации. Предложен новый тип акселерометра на основе S-моды изгибных колебаний. Такой тип преобразователя позволяет повысить чувствительность и расширить частотный диапазон регистрации. Описан принцип действия акселерометра и приведены его основные технические характеристики.


Щекотов А.Ю., Кобзев В.А. , ИНДУКЦИОННЫЕ ДАТЧИКИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ (КОНСТРУКЦИЯ, ОБСЛУЖИВАНИЕ, КАЛИБРОВКА) Скачать статью

Рассматриваются датчики магнитного поля, установленные в 1998 г. в районе КГО «Карымшина». С помощью этих датчиков были обнаружены сейсмо-электромагнитные явления на стадиях подготовки землетрясений Камчатской сейсмофокальной зоны, которые используются в форме сейсмопрогностических заключений в работе советов по прогнозу землетрясений в Камчатском крае. Многолетняя эксплуатация датчиков, их физический износ и моральное устаревание требуют их специального обслуживания и метрологической поверки. Этим вопросам посвящен настоящий доклад.


Ящук В.В., Дрознин Д.В., Головщикова И.А., Конев А.А., Ушаков В.В., Некрасова М.Ю., Арбугаева О.В. , СЕТЬ РАДИОТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ СЕЙСМИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ КАМЧАТКИ

Камчатская сеть радиотелеметрических сейсмических станций (РТСС)создана для оперативного контроля сейсмической обстановки на всей территории Камчатского края и Северных Курил, контроля сейсмической активности в районе действующих вулканов, а также для изучения развития сейсмических процессов. Система радиотелеметрических сейсмических станций включает в себя передающие пункты и центры сбора информации. В настоящее время сеть состоит из 45 сейсмических станций, включая 34 радиотелеметрические (на 3 станциях РТСС имеются как аналоговые, так и цифровые комплекты аппаратуры) и 11 цифровых широкополосных сейсмических станций. Достоинством аналоговых станций сети РТСС являются: возможность длительной работы в автономном режиме в экстремальных условиях; низкое энергопотребление; высокая надежность; доступ к данным всех сейсмометрических каналов станций в режиме реального времени; высокая точность привязки всех станций РТС к единой шкале времени, низкая стоимость сейсмических датчиков. Достоинством цифровых станций является большой динамический диапазон и широкий частотный спектр регистрируемых событий.


Ящук В.В., Чебров Д.В, Дрознин Д.В., Сергеев В.А, Конев А.А., Некрасова М.Ю., Арбугаева О.В. , ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЕ КОМПЛЕКСНЫЕ ПУНКТЫ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА АКТИВНЫМИ ВУЛКАНАМИ КАМЧАТКИ

Комплексные пункты наблюдения за активными вулканами (ПНВ-А) предназначены для сбора геофизической информации с целью обнаружения и регистрации извержений действующих вулканов Камчатки. Решаются задачи обнаружения активизаций вулканов по данным комплексных наблюдений в автоматическом и автоматизированном режиме для идентификации извержений вулканов с вероятностной оценкой их типов и мощности в автоматическом и автоматизированном режиме.


Ящук В.В., Сергеев В.А, Конев А.А., Иванов В.Ю., Некрасова М.Ю., Арбугаева О.В. , СИСТЕМА ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЙ ЗА АКТИВНЫМИ ВУЛКАНАМИ КАМЧАТКИ

Важное значение для наблюдений за вулканической активностью имеют визуальные данные. Качественный скачок в обеспечении визуальными данными произошел с появлением непрерывных видеонаблюдений в реальном времени с их точной привязкой к абсолютному времени (точность ± 1 секунда обеспечивается GPS-приемником). Со времени установки первой видеокамеры для наблюдения за вулканами прошло 19 лет. За этот период произошла модернизация системы видеонаблюдения с переходом от аналоговых видеокамер к цифровым IP-камерам. В настоящее время ведутся видеонаблюдения за вулканами: Шивелуч, Ключевской, Безымянный, Авачинский, Корякский, Кизимен, Горелый, Толбачик, Жупановский и Эбеко. Видеонаблюдения производятся с помощью IP видеокамер. Архив видеоснимков хранится на сервере КФ ФИЦ ЕГС РАН. Кроме того, на некоторых пунктах осуществляется запись непрерывного видео mpeg4 с частотой 1 кадр в сек.