Localización evolutiva de terremotos en tiempo real

Abstract

En el presente trabajo de investigación se propone una metodología probabilística para la determinación en tiempo real de los parámetros de ubicación de un terremoto. Esto constituye un problema inverso, que consiste en calcular el foco más probable a partir de los tiempos de arribo (observados) de las ondas P en el emplazamiento de una red sísmica local. Se exponen métodos como la restricción de la región más probable del foco sísmico con el diagrama de Voronoi; cálculo de los tiempos de viaje usando la ecuación Eikonal; creación de las superficies de igual diferencia de tiempo (EDT), y búsqueda estocástica aplicando el muestreo por importancia (Oct-Tree) para encontrar el hipocentro más probable. Finalmente, se realizan pruebas sintéticas con el fin de aplicar esta metodología. Para lograr esto, se propone una red sísmica con aceptable cobertura azimutal en la zona de mayor actividad sísmica al oeste de la ciudad de Lima, se realizan simulaciones numéricas para inducir incertidumbres en los tiempos observados, y así comprobar la precisión y estabilidad de la metodología propuesta frente a errores en los datos. Se observó una aceptable precisión y robustez al validarlo contra otras metodologías determinística y probabilística presentadas por Lee y Tarantola, respectivamente.

The present research exposes a probabilistic methodology to obtain in real time the earthquake location parameters. This constitutes an inverse problem, which consists of computing the most likely locus from the observed arrival times of P-waves on the site of a seismic local network. Methods are exposed as constrain of the most likely region of the locus with Voronoi diagram; calculation of travel times using the Eikonal equation; creation of equal differential time surfaces (EDT), and stochastic search applying the importance sampling (Oct-Tree) to get the most likely hypocenter. Finally, synthetic tests are performed in order to implement this methodology. To do this, a seismic network is proposed with acceptable azimuthal coverage in the most seismically active region in west Lima, numerical simulations are performed to induce uncertainties in the observed arrival times in order to verify the precision and stability of the methodology against data errors. An acceptable precision and robustness is observed in validation against other deterministic and probabilistic methodologies proposed by Lee and Tarantola, respectively.