SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
1 von 51
Prof. Dr. Ali Osman Öncel
stanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesiİ
Jeofizik Mühendisli i Ö retim Üyesiğ ğ
aliosman.oncel@gmail.com
https://twitter.com/aliosmanoncel
İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL
Önceki Ders: PPT
http://www.slideshare.net/oncel/istatistiksel-sismoloji-bykehirlerde-deprem-statistii
https://youtu.be/gtFcmA-TWug
İstanbul Depremleri: Önerilen Konferanslar
Haftanın Ödevi: 500 Kelimeli ÖZET YAZ
https://youtu.be/f1ALVZ9Zf7I
İstanbul Depremleri: Önerilen Konferanslar
Haftanın Ödevi: 500 Kelimeli ÖZET YAZ
https://youtu.be/dL675N2TmuY
İstanbul Depremleri: Önerilen Konferanslar
Haftanın Ödevi: 500 Kelimeli ÖZET YAZ
https://youtu.be/1tSh430OeQs
İstanbul Depremleri: Önerilen Konferanslar
Haftanın Ödevi: 500 Kelimeli ÖZET YAZ
Haftanın Ödevi: Genişletilmiş Özet
Haftanın Ödevi: Genişletilmiş Özet
Önceki Ders Bölüm 01: VİDEO
https://youtu.be/2zEDAAl66M4
Önceki Ders Bölüm 02: VİDEO
https://youtu.be/s2nyTopt1zc
https://youtu.be/tzz7617tNDQ
https://youtu.be/hHfoPQo6AQU
https://youtu.be/Benj-tvI9fM
https://youtu.be/X8r2PHc7KBo
Moment magnitude calculations
Seismic
Length (km) Width (km) Displ. (m) moment Mw
1) 1700 Juan de Fuca earthquake
a Mo= 3E+11 x 650 x 50 x 20 = 195.0E+27 Mw= 8.80
b Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73
c Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73
d Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73
e Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73
f Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73
https://web.viu.ca/earle/geol312/labs/lab03b.htm
Haftanın Ödevi: Dönem Projesi
Çalışmış olduğunuz illerde fay uzunluğunu ölçerek, fay genişliğini ölçmüş
olduğunuz fay üstünde depremlerin genişliğinden tahmin ederek moment
magnitüdü belirleyebilirsiniz. Displacement (yer değiştirme) olarak ortalama bir
değer girilebilir.
Haftanın Ödevi: Dönem Projesi
Büyüklük-Frekans Bağıntılarını Hesapla
Şehirler Depremsellik Bölge
a-değ. b-değ. Mmax kmxkm
Ankara ? ? ? ?
Muğla ? ? ? ?
İstanbul ? ? ? ?
http://scedc.caltech.edu/Module/s2act08.html
Mag Annual M N log N
Range Average Orta Cumulative Frekans
8 -8.9 1 8.5 1 0
7 - 7.9 18 7.5 19 1.2788
6 - 6.9 120 6.5 139 2.143
5 - 5.9 800 5.5 939 2.9727
4 - 4.9 6200 4.5 7139 3.8536
3 - 3.9 49000 3.5 56139 4.7493
2 - 2.9 365000 2.5 421139 5.6244
1 - 1.9 2920000 1.5 3341139 6.5239
log10 N = 7.4697-0.9059M
0
1
2
3
4
5
6
7
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
log10N Magnitüd
log10 N - Magnitüd Grafiği
Haftanın Ödevi: Örnek EXCELL
MUĞLAANKARAGAZİANTE
P
BÜYÜKLÜKYILLIK DEĞİŞİM (2000-1015)DEPREM TEHLİKESİBÜYÜKŞEHİRLER
Log N = a – b M
Log N = a – b M
Log N = a – b M
The Gutenberg-Richter b value
Karen Felzer
USGS, Pasadena
://pasadena.wr.usgs.gov/office/kfelzer/AGU2006Talk.pdf
p://pubs.usgs.gov/of/2007/1437/i/of2007-1437i.pdf
Global
magnitüd-
frekans
bağıntısının
b değeri
b=1 olarak
bulunur.
1976-2005 Global CMT catalog
log(N) = a - bM
Slope = b =1.0
Kaynak: Dr. Karen Felzer
Global Deprem İstatistiği: Sismik b değeri
http://scedc.caltech.edu/about/BSSA_2010_Hutton_SCSN_cat.pdf
Kaliforniya Deprem İstatistiği: 1932-2008
Güney
Kaliforniya
içinde b= 1
olarak olarak
bulunur.
Hutton diğ.
(2010)
Figure 13,
Hutton et al.
(2010)
Kaliforniya Deprem İstatistiği: Sismik b değeri
Daha küçük b değerleri sık sık rapor edilir ve
bunun nedeni Mc tamamlılık magnitüdünün
küçük kullanımasıdır.
Probability of
earthquake
detection = 1 - C10-M
Deprem verilerinin
tamamlılığını göz
kararı belirlemek
sismik b
değerlerinde 0.1
ve 0.2 arasında
olduğundan düşük
tahmin
edilmelerine
neden olabilir.
Sismik b değeri: Tamamlılık Magnitüd Etkisi
Küçük
depremlerde
magnitüd
hatalarının büyük
olması b değerini
etkiler.
Sismik b değeri en
doğru şekilde en
makul büyüklükte
minimum
magnitüdler için
bulunur.
1984-1999 Southern California Catalog
b value inflated by
magnitude error
Magnitüd hatalarıda b değerlerinin yanlış
hesaplanmasının bir nedenidir
Sismik b değeri: Tamamlılık Magnitüd Etkisi
Sismik b değerlerinde hata sıklıkla kullanılan
veri setinin çok küçük olmasıyla ilişkilidir.
30 0.7 - 1.74
50 0.5 - 1.49
100 0.86 - 1.20
500 0.91 - 1.12
n b range
İyi kaliteli N>2000’den sayıda deprem güvenilirlik oranını
en yüksek düzeye çıkarır - 98% güvenilirlik hatası < 0.05
Sismik b değeri: Deprem Sayısı Etkisi
Deprem verisinde artçı-
veya öncü depremlerin
temizlenerek anaşok
deprem verisi oluşturulması
b değerini düşürürür.
Christchurch, M 6.3
Sorry, but
according to our
b value you
didn’t have an
earthquake!
Dr. Karen Felzer
Sismik b değeri: Beklenen Depreme Etkisi
Sismik b değeri
lokasyonla değişirmi?
Dönem projenizde seçtiğiniz şehir
lokasyonlarında b değeri nedir?
Sismik b değeri: Lokasyonla Değişir mi?
The Wiemer and
Schorlemmer method
uses b value asperities
and is #2 in the RELM
test
Weimer and Schorlemmer
5 year forecast
The Helmstetter et al.
forecast uses uniform
b value and is #1 in
the RELM test
Helmstetter et al. 5 year
forecast
Case study: Wiemer and
Schorlemmer (2007)
argue that they see a lot
of b value variability at
Parkfield
We can recover similar “variability” with a simulated catalog with a
uniform b value, and the incompletness and rounding found in the
Parkfield catalog
Two random simulations
Taking a statewide survey, we find little b
value variation in 1° x 1° bins
Assuming no magnitude error and uniform catalog
completeness to M 2.6, all values are 0.9 ≤ b ≤1.1. Same
for 0.5 °x 0.5 °, 0.25 °x 0.25 °, 0.1° x 0.1 ° bins
Minimum of 30
earthquakes/calculation
1984 - 2004
Is the
magnitude-
frequency
distribution
different on and
off of major
faults?
?
Identify the distributions taken from major
fault zones*
*Fault zone: +-2 km from entire surface trace of mapped
fault. All data from California, 1984-2004
(A) (B) (C)
(D) (E) (F)
Hayward
Identify the distributions taken
from major fault zones*
*Fault zone: +-2 km from entire surface trace of mapped fault
All data from California, 1984-2004
(A) (B) (C)
(D) (E) (F)
SAF
SAJ Random Random
Random
Quiz #2!
Identify the distributions taken from major
fault zones
All distributions
are purposely
chosen around
a large
earthquake. All
data from
California, 1984-
2004
(A) (B)
(C) (D)
All of these
earthquake
distributions are
purposely
centered around
a large
earthquake in
the catalog
(A) (B)
(C) (D)
Calaveras Random
Random Garlock
Identify the distributions taken from major
fault zones
The San Andreas fault at Parkfield has b=1
M 6 Parkfield earthquakes are simply an expected part
of the G-R distribution (Jackson and Kagan, 2006)
http://moho.ess.ucla.edu/~kagan/Parkfield_06B.pdf
The San Andreas fault at Parkfield has b=1
Conclusions
• Seismicity in most of California follows
the Gutenberg-Richter magnitude
frequency relationship with b=1.
• There is no evidence for significant b
value variation with location or on/off of
major faults.
• The b value should generally be solved for
with >2000 earthquakes that are clearly
above the completeness threshold and
that have minimal magnitude errors or
rounding.
The historic record along the full SAF
1812-2006 eqs, ± 10 km from SAF
Incomplete
Complete?
Catalog is too
incomplete,
short, and
error-prone,
but
Gutenberg-
Richter is
suggested
Common Errors in b value Calculation
1. Fitting data with linear least squares
(LSQ) rather than the simple
maximum likelihood (MLE) method
(read Aki (1965))
2. Data set is too small
3. Using earthquakes smaller than the
catalog completeness threshold
4. Using data with magnitude errors
Two Important Questions
• Does b value vary with location?
(Wiemer and Wyss, 1997; Schorlemmer and
Wiemer, 2004…)
• Does the magnitude-frequency
distribution vary on and off of major
faults? (Wesnousky et al. 1983; Schwartz
and Coppersmith, 1984…)
Error #1: Fitting with least squares rather
than MLE
b value solved from 100 trials with 500 simulated
earthquakes each; true b=1.0.
LSQ
solutions
MLE
solutions
• MLE solutions are closer to the true value of b
Why the value of b is important
Hazard Analysis: Small changes in b => large
changes in projected numbers of major
earthquakes
Earthquake Physics: The magnitude distribution
reflects fundamental properties of how earthquakes
grow and stop.
10,000 M ≥ 4 earthquakes
10 M ≥ 7 eqs
20 M ≥ 7 eqs
b = 1.0
b = 0.9
Example
Error #1: Fitting with linear least squares
(LSQ) rather than MLE
LSQ assumes the error at each
point is Gaussian rather than
Poissonian
LSQ assumes the error
on each point is equal
 LSQ is disproportionately influenced by the largest
earthquakes
 MLE weighs each earthquake equally

Weitere ähnliche Inhalte

Mehr von Ali Osman Öncel

Riskli Yapılar - Çevre ve Şehircilik
Riskli Yapılar - Çevre ve ŞehircilikRiskli Yapılar - Çevre ve Şehircilik
Riskli Yapılar - Çevre ve ŞehircilikAli Osman Öncel
 
Riskli Yapılar -Çevre ve Şehircilik
Riskli Yapılar -Çevre ve ŞehircilikRiskli Yapılar -Çevre ve Şehircilik
Riskli Yapılar -Çevre ve ŞehircilikAli Osman Öncel
 
Kar Kar Geothermal Field Work
Kar Kar Geothermal Field WorkKar Kar Geothermal Field Work
Kar Kar Geothermal Field WorkAli Osman Öncel
 
High Resolution Earth's Gravitational Field
High Resolution Earth's Gravitational FieldHigh Resolution Earth's Gravitational Field
High Resolution Earth's Gravitational FieldAli Osman Öncel
 
Gravity Predictions for Earthquakes
Gravity Predictions for EarthquakesGravity Predictions for Earthquakes
Gravity Predictions for EarthquakesAli Osman Öncel
 
Nakamura Technique for Soil Characterization
Nakamura Technique for Soil CharacterizationNakamura Technique for Soil Characterization
Nakamura Technique for Soil CharacterizationAli Osman Öncel
 
Geopsy: Seismic Vibration Processing
Geopsy: Seismic Vibration ProcessingGeopsy: Seismic Vibration Processing
Geopsy: Seismic Vibration ProcessingAli Osman Öncel
 

Mehr von Ali Osman Öncel (20)

APA Yazım Kuralları
APA Yazım KurallarıAPA Yazım Kuralları
APA Yazım Kuralları
 
Gravimetri : Ders 14
Gravimetri : Ders 14Gravimetri : Ders 14
Gravimetri : Ders 14
 
Gravimetri : Ders 13
Gravimetri : Ders 13Gravimetri : Ders 13
Gravimetri : Ders 13
 
Gravimetri : Ders 12
Gravimetri : Ders 12Gravimetri : Ders 12
Gravimetri : Ders 12
 
Riskli Yapılar - Çevre ve Şehircilik
Riskli Yapılar - Çevre ve ŞehircilikRiskli Yapılar - Çevre ve Şehircilik
Riskli Yapılar - Çevre ve Şehircilik
 
Riskli Yapılar -Çevre ve Şehircilik
Riskli Yapılar -Çevre ve ŞehircilikRiskli Yapılar -Çevre ve Şehircilik
Riskli Yapılar -Çevre ve Şehircilik
 
Gravimetri : Ders 07
Gravimetri : Ders 07Gravimetri : Ders 07
Gravimetri : Ders 07
 
Gravimetri : Ders 06
Gravimetri : Ders 06Gravimetri : Ders 06
Gravimetri : Ders 06
 
Gravimetri: Ders 05
Gravimetri: Ders 05Gravimetri: Ders 05
Gravimetri: Ders 05
 
Gravimetri : Ders 04
Gravimetri : Ders 04Gravimetri : Ders 04
Gravimetri : Ders 04
 
Gravimetri : Ders 03
Gravimetri : Ders 03Gravimetri : Ders 03
Gravimetri : Ders 03
 
Gravimetri Ders 02
Gravimetri Ders 02Gravimetri Ders 02
Gravimetri Ders 02
 
Gravimetri Ders 01
Gravimetri Ders 01Gravimetri Ders 01
Gravimetri Ders 01
 
Kar Kar Geothermal Field Work
Kar Kar Geothermal Field WorkKar Kar Geothermal Field Work
Kar Kar Geothermal Field Work
 
Beppu geothermal field
Beppu geothermal fieldBeppu geothermal field
Beppu geothermal field
 
High Resolution Earth's Gravitational Field
High Resolution Earth's Gravitational FieldHigh Resolution Earth's Gravitational Field
High Resolution Earth's Gravitational Field
 
Gravity Predictions for Earthquakes
Gravity Predictions for EarthquakesGravity Predictions for Earthquakes
Gravity Predictions for Earthquakes
 
Nakamura Technique for Soil Characterization
Nakamura Technique for Soil CharacterizationNakamura Technique for Soil Characterization
Nakamura Technique for Soil Characterization
 
H/V User Guidelines
H/V User Guidelines H/V User Guidelines
H/V User Guidelines
 
Geopsy: Seismic Vibration Processing
Geopsy: Seismic Vibration ProcessingGeopsy: Seismic Vibration Processing
Geopsy: Seismic Vibration Processing
 

Öncel Akademi: İstatistiksel Sismoloji

  • 1. Prof. Dr. Ali Osman Öncel stanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesiİ Jeofizik Mühendisli i Ö retim Üyesiğ ğ aliosman.oncel@gmail.com https://twitter.com/aliosmanoncel İSTATİSTİKSEL SİSMOLOJİ - Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL
  • 2.
  • 4. https://youtu.be/gtFcmA-TWug İstanbul Depremleri: Önerilen Konferanslar Haftanın Ödevi: 500 Kelimeli ÖZET YAZ
  • 5. https://youtu.be/f1ALVZ9Zf7I İstanbul Depremleri: Önerilen Konferanslar Haftanın Ödevi: 500 Kelimeli ÖZET YAZ
  • 6. https://youtu.be/dL675N2TmuY İstanbul Depremleri: Önerilen Konferanslar Haftanın Ödevi: 500 Kelimeli ÖZET YAZ
  • 7. https://youtu.be/1tSh430OeQs İstanbul Depremleri: Önerilen Konferanslar Haftanın Ödevi: 500 Kelimeli ÖZET YAZ
  • 10. Önceki Ders Bölüm 01: VİDEO https://youtu.be/2zEDAAl66M4
  • 11. Önceki Ders Bölüm 02: VİDEO https://youtu.be/s2nyTopt1zc
  • 16. Moment magnitude calculations Seismic Length (km) Width (km) Displ. (m) moment Mw 1) 1700 Juan de Fuca earthquake a Mo= 3E+11 x 650 x 50 x 20 = 195.0E+27 Mw= 8.80 b Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 c Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 d Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 e Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 f Mo= 3E+11 x x x = 000.0E+0 Mw= -10.73 https://web.viu.ca/earle/geol312/labs/lab03b.htm Haftanın Ödevi: Dönem Projesi Çalışmış olduğunuz illerde fay uzunluğunu ölçerek, fay genişliğini ölçmüş olduğunuz fay üstünde depremlerin genişliğinden tahmin ederek moment magnitüdü belirleyebilirsiniz. Displacement (yer değiştirme) olarak ortalama bir değer girilebilir.
  • 17. Haftanın Ödevi: Dönem Projesi Büyüklük-Frekans Bağıntılarını Hesapla Şehirler Depremsellik Bölge a-değ. b-değ. Mmax kmxkm Ankara ? ? ? ? Muğla ? ? ? ? İstanbul ? ? ? ? http://scedc.caltech.edu/Module/s2act08.html
  • 18. Mag Annual M N log N Range Average Orta Cumulative Frekans 8 -8.9 1 8.5 1 0 7 - 7.9 18 7.5 19 1.2788 6 - 6.9 120 6.5 139 2.143 5 - 5.9 800 5.5 939 2.9727 4 - 4.9 6200 4.5 7139 3.8536 3 - 3.9 49000 3.5 56139 4.7493 2 - 2.9 365000 2.5 421139 5.6244 1 - 1.9 2920000 1.5 3341139 6.5239 log10 N = 7.4697-0.9059M 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 log10N Magnitüd log10 N - Magnitüd Grafiği Haftanın Ödevi: Örnek EXCELL
  • 19.
  • 20. MUĞLAANKARAGAZİANTE P BÜYÜKLÜKYILLIK DEĞİŞİM (2000-1015)DEPREM TEHLİKESİBÜYÜKŞEHİRLER Log N = a – b M Log N = a – b M Log N = a – b M
  • 21.
  • 22.
  • 23. The Gutenberg-Richter b value Karen Felzer USGS, Pasadena ://pasadena.wr.usgs.gov/office/kfelzer/AGU2006Talk.pdf p://pubs.usgs.gov/of/2007/1437/i/of2007-1437i.pdf
  • 24. Global magnitüd- frekans bağıntısının b değeri b=1 olarak bulunur. 1976-2005 Global CMT catalog log(N) = a - bM Slope = b =1.0 Kaynak: Dr. Karen Felzer Global Deprem İstatistiği: Sismik b değeri
  • 26. Güney Kaliforniya içinde b= 1 olarak olarak bulunur. Hutton diğ. (2010) Figure 13, Hutton et al. (2010) Kaliforniya Deprem İstatistiği: Sismik b değeri
  • 27. Daha küçük b değerleri sık sık rapor edilir ve bunun nedeni Mc tamamlılık magnitüdünün küçük kullanımasıdır. Probability of earthquake detection = 1 - C10-M Deprem verilerinin tamamlılığını göz kararı belirlemek sismik b değerlerinde 0.1 ve 0.2 arasında olduğundan düşük tahmin edilmelerine neden olabilir. Sismik b değeri: Tamamlılık Magnitüd Etkisi
  • 28. Küçük depremlerde magnitüd hatalarının büyük olması b değerini etkiler. Sismik b değeri en doğru şekilde en makul büyüklükte minimum magnitüdler için bulunur. 1984-1999 Southern California Catalog b value inflated by magnitude error Magnitüd hatalarıda b değerlerinin yanlış hesaplanmasının bir nedenidir Sismik b değeri: Tamamlılık Magnitüd Etkisi
  • 29. Sismik b değerlerinde hata sıklıkla kullanılan veri setinin çok küçük olmasıyla ilişkilidir. 30 0.7 - 1.74 50 0.5 - 1.49 100 0.86 - 1.20 500 0.91 - 1.12 n b range İyi kaliteli N>2000’den sayıda deprem güvenilirlik oranını en yüksek düzeye çıkarır - 98% güvenilirlik hatası < 0.05 Sismik b değeri: Deprem Sayısı Etkisi
  • 30. Deprem verisinde artçı- veya öncü depremlerin temizlenerek anaşok deprem verisi oluşturulması b değerini düşürürür. Christchurch, M 6.3 Sorry, but according to our b value you didn’t have an earthquake! Dr. Karen Felzer Sismik b değeri: Beklenen Depreme Etkisi
  • 31. Sismik b değeri lokasyonla değişirmi? Dönem projenizde seçtiğiniz şehir lokasyonlarında b değeri nedir? Sismik b değeri: Lokasyonla Değişir mi?
  • 32. The Wiemer and Schorlemmer method uses b value asperities and is #2 in the RELM test Weimer and Schorlemmer 5 year forecast
  • 33. The Helmstetter et al. forecast uses uniform b value and is #1 in the RELM test Helmstetter et al. 5 year forecast
  • 34. Case study: Wiemer and Schorlemmer (2007) argue that they see a lot of b value variability at Parkfield
  • 35. We can recover similar “variability” with a simulated catalog with a uniform b value, and the incompletness and rounding found in the Parkfield catalog Two random simulations
  • 36. Taking a statewide survey, we find little b value variation in 1° x 1° bins Assuming no magnitude error and uniform catalog completeness to M 2.6, all values are 0.9 ≤ b ≤1.1. Same for 0.5 °x 0.5 °, 0.25 °x 0.25 °, 0.1° x 0.1 ° bins Minimum of 30 earthquakes/calculation 1984 - 2004
  • 38. Identify the distributions taken from major fault zones* *Fault zone: +-2 km from entire surface trace of mapped fault. All data from California, 1984-2004 (A) (B) (C) (D) (E) (F)
  • 39. Hayward Identify the distributions taken from major fault zones* *Fault zone: +-2 km from entire surface trace of mapped fault All data from California, 1984-2004 (A) (B) (C) (D) (E) (F) SAF SAJ Random Random Random
  • 41. Identify the distributions taken from major fault zones All distributions are purposely chosen around a large earthquake. All data from California, 1984- 2004 (A) (B) (C) (D)
  • 42. All of these earthquake distributions are purposely centered around a large earthquake in the catalog (A) (B) (C) (D) Calaveras Random Random Garlock Identify the distributions taken from major fault zones
  • 43. The San Andreas fault at Parkfield has b=1 M 6 Parkfield earthquakes are simply an expected part of the G-R distribution (Jackson and Kagan, 2006)
  • 45. Conclusions • Seismicity in most of California follows the Gutenberg-Richter magnitude frequency relationship with b=1. • There is no evidence for significant b value variation with location or on/off of major faults. • The b value should generally be solved for with >2000 earthquakes that are clearly above the completeness threshold and that have minimal magnitude errors or rounding.
  • 46. The historic record along the full SAF 1812-2006 eqs, ± 10 km from SAF Incomplete Complete? Catalog is too incomplete, short, and error-prone, but Gutenberg- Richter is suggested
  • 47. Common Errors in b value Calculation 1. Fitting data with linear least squares (LSQ) rather than the simple maximum likelihood (MLE) method (read Aki (1965)) 2. Data set is too small 3. Using earthquakes smaller than the catalog completeness threshold 4. Using data with magnitude errors
  • 48. Two Important Questions • Does b value vary with location? (Wiemer and Wyss, 1997; Schorlemmer and Wiemer, 2004…) • Does the magnitude-frequency distribution vary on and off of major faults? (Wesnousky et al. 1983; Schwartz and Coppersmith, 1984…)
  • 49. Error #1: Fitting with least squares rather than MLE b value solved from 100 trials with 500 simulated earthquakes each; true b=1.0. LSQ solutions MLE solutions • MLE solutions are closer to the true value of b
  • 50. Why the value of b is important Hazard Analysis: Small changes in b => large changes in projected numbers of major earthquakes Earthquake Physics: The magnitude distribution reflects fundamental properties of how earthquakes grow and stop. 10,000 M ≥ 4 earthquakes 10 M ≥ 7 eqs 20 M ≥ 7 eqs b = 1.0 b = 0.9 Example
  • 51. Error #1: Fitting with linear least squares (LSQ) rather than MLE LSQ assumes the error at each point is Gaussian rather than Poissonian LSQ assumes the error on each point is equal  LSQ is disproportionately influenced by the largest earthquakes  MLE weighs each earthquake equally

Hinweis der Redaktion

  1. Kentsel Risk Yönetimi Eğitiminin amacı ülkemizde yerleşim ve yapılaşma sürecinde uygulanması gerekli esasları, özellikle Riskli Yer ve Yapıların belirlenmesinde takip edilmesi gerekli çağdaş jeofizik yöntemler hakkında yöneticilerin, mühendislerin, vatandaşların bilgilendirilmesini sağlayacak eğitim paketidir. Jeofizik Mühendisliği açısından Kentsel Riskin Tanımı ve Kentsel Yenilenmede Uygulanması gerekli Jeofizik Mühendisliği uygulamalarının tanıtılmasını amaçlamaktadır. Ülkemizde Kentsel Dönüşümün en temel nedeni -deprem odaklı riskin azaltılmasıdır. Çünkü ülkemizin ve özellikle İstanbul’un beklenen büyük deprem riski altında olmasına bağlı olarak yapılan deprem senaryolarında ortaya çıkacak afetin faturasını ülkemizin kaldıramayacağı gerçeğinin anlaşılmış olmasından kaynaklı olarak Kentsel Yenilenme kararı yasalaşmıştır. Ülkemizde deprem sonrası müdahale çalışmaları kapsamında AFET eğitimi verilmektedir, ve ülkemiz AFETE müdahale konusunda marka olma yolunda çok önemli adımlar atmıştır. Özellikle Van depremi sonrasında yapılan müdahale ve deprem sonrası yapılaşmada ortaya konan performansa bağlı olarak yapılan değerlendirmelerin genel olarak olumlu olması afet mühendisliği konusunda önemli mesafe alındığını göstermektedir. Fakat insanların afete maruz bırakılmaması, evsiz kalanların, insanların ölmemesi ve sakat kalmaması için RİSK Mühendisliği çalışmalarının yapılması çok daha önemlidir. Kentsel Dönüşüm Yasası Risk Mühendisliği çalışmalarını önceleyen devrim niteliğinde atılmış önemli bir adımdır.
  2. Kentsel Risk Yönetimi eğitimi beş aşamadan oluşmaktadır. Kısaca bunlara değinmek gerekirse aşağıda açıklamaları özet olarak verilecektir. Bilinç: Risk ile ilgili olarak bilgilendirme ve daha büyük kayıpları önlemek için yapılacak küçük adımların ve katkıların yararlı olacağı hususunda bilgi verilmesi çalışmasıdır. Değişim: Riskin değişimine etki eden faktörlerin anlatılması ve toplam riskin oluşmasında farklı faktörlerin nasıl etki ettiği hususunda bilgi verilmesini amaçlamaktadır. İnsan: İnsanlarda bir talep oluşturulması ve riskin azaltılması hususunda katkı vermeye istekli olacak düzeye çıkarılması durumunda çok az maliyetle büyük kayıpların önlenmesine altlık oluşturulacak taban veri bankasının oluşturulmasıyla alakalı bir çalışmayı kapsar. Yapı: Riskli Yapıların Belirlenmesi Kentsel Dönüşüm Yasalarında yapılması gerekli çalışmadır. Yapıların incelenmesinde öncelikli hedef yapılara zarar vermeyecek ve mevcut durumunu inceleme sürecinde olumsuz etkilemeyecek tekniklerin kullanılması gerekir. Yapıların risk amaçlı incelenmesinde Yapı Dostu Mühendislik çalışmalarının yapılmasıyla alakalı bilgilendirmeyi amaçlamaktadır. Yapılaşma: Yapılaşmaya uygun alanların seçilmesi çalışmalarının yapılmasında Yer Dostu Mühendislik uygulamalarının yapılması hususunda bilgi verilmesi hedeflenmektedir. Meydana gelen risklerin veya afetin sebebi yapılaşmaya uygun olmayan yerlerin imara açılması olduğu bilinen bir gerçektir. Heyelan sahalarının, deprem üretecek aktif kırıklara çok yakın alanların, depremde açığa çıkan deprem dalgalarını büyütecek pasif kırıklar üzerinde yapılaşmanın olması ülkemizde bir deprem sonrasında kayıpların büyüten en önemli faktördür.
  3. Deprem İstatistiği, deprem tehlike parametrelerinin belirlenmesinde kullanılan bir yöntemdir. Doğru belirlenmiş tehlike analizleri ile riski azaltılacak doğru çalışmalar yapılabilir. Bu nedenle, basit ve yüzeysel yapılmış tehlike parametrelerinin tahminleri ile tehlikenin doğru belirlenmesi yapılmayacağı için riski azaltılması amaçlı çalışmalara fazla katkısı olamaz. Deprem istatistiğinde kullanılan veri ve yöntemler üzerinden kısaca durulacaktır.
  4. https://youtu.be/gtFcmA-Twug
  5. İstanbul depremi erken uyarı sistemi ; depremin önceden belirlenmesi ile deprem erken uyarı sistemi tamamen birbirinden farklı konulardır. Depremlerin önceden belirlenmesinde fay henüz kırılmadan oluşacak deprem büyüklüğünün zamanı ve yerinin önceden belirlenmesi çalışmasıdır. Deprem erken uyarı sistemi ile fay kırılmaya başlıyor ve deprem erken uyarı sistemi bu noktada devreye giriyor deprem erken uyarı sistemi nasıl çalışır? Fay hareket ettikten sonra fay yakınında bulunan sismometreler deprem dalgalarını sırası ile algılamaktadır. başlıca 2 tane dalga oluşturur ve bunlardan ilki sarı cephe ile diğeri ise kırmızı cephe ile gösterilir.sarı dalga cephesi ile gösterilen P dalgaları oldukça hızlı bir şekilde yayılmaktadır saniyede 5-6 km yol almakta olup sismometreye gelen bilgi ise veri işlem gücü saniyede 300.000km ve bu aradaki hız farkı bizim P dalgasındaki bilgiyi çok hızlı bir şekilde analiz etmemizi ve oluşabilecek s dalgası hasar yapıcı dalgaları bizim yerleşim merkezimize gelmeden ve hasar oluşturmaya başlamadan 50-60 saniye kadar zaman kazanarak bu sayede deprem erken uyarı tespiti yapmış oluruz. 1999 depreminden sonra meydana gelen Marmaradaki sismik boşluk kırılmasını beklediğimiz fay tamamen Marmara denizini kaplamaktadır. Faya yakın olan bölgelere karasal sismometrelerin yanında denizel sismometreler konularak fay hareketi yakından takip edildi. Fayda herhangi bir hareket meydana gelir gelmez en yakın sismometre bize depremin büyüklük bölgesini anında verir. Marmara bölgesinde sadece bu denizin içinden geçen fay değil bu fay dışında da bulunan Kuzey Anadolu Fayının başka kolları, güney kolu, orta kolları üzerinde de hasar yapıcı depremler meydana gelebilmektedir. Bu nedenle bölgesel deprem erken uyarı çalışmaları yapılıyor peki bu elde edilen 22-27 saniyede neler yapılabilir ? deprem erken uyarı sisteminin başlıca amacı oluşacak hasarı minimuma indirmek , can kaybını azaltmak , doğalgaz şebekesi borularındaki basınç düşürülerek yangınların çıkması , elektrik ve nükleer santraller kapatılarak oluşabilecek 2. Hasar deprem erken uyarı sistemi ile önlenmiş olur. Deprem erken uyarı sistemi ile birlikte çalışan istanbul acil müdahale nasıl tepki göstereceğini istanbul deprem acil müdahale sistemleri ile belirlenir ve riski gerçek zamanlı takip etmek mümkündür.sadece ana şoku değil ana şoktan sonra oluşacak artçı şoklarında bölgede meydana getirdiği risklerin nasıl değiştiği online olarak izlenir. 24.05.2014 tarihinde meydana gelen magnitüdü 6.5 olan Ege depremi ile oluşan dalgalar istanbul içinden geçer geçmez saniyeler sonra hangi bölgelerde ki binalar ne kadar kuvvete maruz kaldığını gerçek yer hareketini sürekli gözlemlediğimizden belirlemekteyiz olduğunca düşürmek igdaşta 100 den fazla sensörü istanbulun farklı bölgelerine yerleştirdi ve istanbul deprem erken uyarı sistemi ile entegre ederek gerçek zamanlı 200 den fazla istasyon ile eğer bir yer hareketi belirli bir değeri aşar ise o değeri aşar aşmaz borulardaki gaz basınçları düşürür . kandilli rasathanesinin yapmış olduğu projeye birçok kurum destek vermektedir. Bunlardan biri istanbul valiliği ismep projesi kapsamında vermektedir. Sistem modernize edilerek gerek cihazlar gerekse veri iletişiminin hızında önemli artışlar yakalanmıştır. Türk Telekom deprem uyarı sistemlerine fiber optik kablo imkanı sunması ile veri iletişimi hızlanmıştır deprem uyarı sistemi ile kandilli rasathanesi uyarıyı ms mertebesine ulaşmıştır. Veri işlem iletişimi sadece fiber optik ile değil uydu ilede sağlanmaktadır ki yedekleme olsun sistemlerden biri devre dışı kaldığında diğerinden gelen bilgi anında değerlendirilsin. İstanbulda yüksek binalar, gökdelenler oldukça fazla yapılmaktadır bu yüksek binalara sensörler yerleştirilerek yüksek binalar deprem sırasında nasıl davranış gösteriyor ve dayanıklılık eğrileri deprem sonjrasında nasıl değişiyor belirlenmelidir. Örneğin istanbulda yer alan 62 katlı safir binasına 30’a yakın kuvvetli yer hareketi yerleştirilmiş ve bunları takip ederek 6.5 büyüklüğünde 300 km uzaklıkta bir depremin normalde çok fazla hissedilmemesi gerekir fakat dalgaların Marmara denizi içerisinden uzun periyotlu gelen dalgalar yüksek yapıları etkileyerek safirinde uzun bir süre salınımına neden olmuştur. sistemi ile bu kapsamda istanbulun farklı bölgelerine 100 ‘den fazla kuvvetli yer hareketçisi yerleştirildi burada amaç bir deprem meydana gelir gelmez depremin meydana geldiği bölgelerde ivme belirli bir değeri aştı mı ? aştı ise o bölgede bulunan binaların maruz kalacağı hasar önceden tespit edilebilir ve o bölgede bulunan binalar depremden ne şekilde etkilenmiş ve bu ne için önemli ?o binanın hasar görüp görmediğini belirlemek bu sayede hemen mümkündür . eğer o bina hasar görmüş ise yıkılması şart değil hemen boşlatılır ki artçı depremlerden zarar görmesin ivme değerlerini gördüğümüzde binaların dayanıklılık eğrisinin ne şekilde değiştiğini verir.  
  6. https://www.youtube.com/watch?v=583ZfC9zgTA
  7. https://web.viu.ca/earle/geol312/lecture-notes.htm
  8. https://en.wikipedia.org/wiki/Gutenberg%E2%80%93Richter_law
  9. Kentsel Risk Yönetimi eğitimi beş aşamadan oluşmaktadır. Kısaca bunlara değinmek gerekirse aşağıda açıklamaları özet olarak verilecektir. Bilinç: Risk ile ilgili olarak bilgilendirme ve daha büyük kayıpları önlemek için yapılacak küçük adımların ve katkıların yararlı olacağı hususunda bilgi verilmesi çalışmasıdır. Değişim: Riskin değişimine etki eden faktörlerin anlatılması ve toplam riskin oluşmasında farklı faktörlerin nasıl etki ettiği hususunda bilgi verilmesini amaçlamaktadır. İnsan: İnsanlarda bir talep oluşturulması ve riskin azaltılması hususunda katkı vermeye istekli olacak düzeye çıkarılması durumunda çok az maliyetle büyük kayıpların önlenmesine altlık oluşturulacak taban veri bankasının oluşturulmasıyla alakalı bir çalışmayı kapsar. Yapı: Riskli Yapıların Belirlenmesi Kentsel Dönüşüm Yasalarında yapılması gerekli çalışmadır. Yapıların incelenmesinde öncelikli hedef yapılara zarar vermeyecek ve mevcut durumunu inceleme sürecinde olumsuz etkilemeyecek tekniklerin kullanılması gerekir. Yapıların risk amaçlı incelenmesinde Yapı Dostu Mühendislik çalışmalarının yapılmasıyla alakalı bilgilendirmeyi amaçlamaktadır. Yapılaşma: Yapılaşmaya uygun alanların seçilmesi çalışmalarının yapılmasında Yer Dostu Mühendislik uygulamalarının yapılması hususunda bilgi verilmesi hedeflenmektedir. Meydana gelen risklerin veya afetin sebebi yapılaşmaya uygun olmayan yerlerin imara açılması olduğu bilinen bir gerçektir. Heyelan sahalarının, deprem üretecek aktif kırıklara çok yakın alanların, depremde açığa çıkan deprem dalgalarını büyütecek pasif kırıklar üzerinde yapılaşmanın olması ülkemizde bir deprem sonrasında kayıpların büyüten en önemli faktördür.
  10. http://www.slideshare.net/oncel/dnem-projesi-formatstatistiksel-sismoloji Fay Bilgilerini Ekle İsim ve Uzunluk
  11. Kentsel Risk Yönetimi eğitimi beş aşamadan oluşmaktadır. Kısaca bunlara değinmek gerekirse aşağıda açıklamaları özet olarak verilecektir. Bilinç: Risk ile ilgili olarak bilgilendirme ve daha büyük kayıpları önlemek için yapılacak küçük adımların ve katkıların yararlı olacağı hususunda bilgi verilmesi çalışmasıdır. Değişim: Riskin değişimine etki eden faktörlerin anlatılması ve toplam riskin oluşmasında farklı faktörlerin nasıl etki ettiği hususunda bilgi verilmesini amaçlamaktadır. İnsan: İnsanlarda bir talep oluşturulması ve riskin azaltılması hususunda katkı vermeye istekli olacak düzeye çıkarılması durumunda çok az maliyetle büyük kayıpların önlenmesine altlık oluşturulacak taban veri bankasının oluşturulmasıyla alakalı bir çalışmayı kapsar. Yapı: Riskli Yapıların Belirlenmesi Kentsel Dönüşüm Yasalarında yapılması gerekli çalışmadır. Yapıların incelenmesinde öncelikli hedef yapılara zarar vermeyecek ve mevcut durumunu inceleme sürecinde olumsuz etkilemeyecek tekniklerin kullanılması gerekir. Yapıların risk amaçlı incelenmesinde Yapı Dostu Mühendislik çalışmalarının yapılmasıyla alakalı bilgilendirmeyi amaçlamaktadır. Yapılaşma: Yapılaşmaya uygun alanların seçilmesi çalışmalarının yapılmasında Yer Dostu Mühendislik uygulamalarının yapılması hususunda bilgi verilmesi hedeflenmektedir. Meydana gelen risklerin veya afetin sebebi yapılaşmaya uygun olmayan yerlerin imara açılması olduğu bilinen bir gerçektir. Heyelan sahalarının, deprem üretecek aktif kırıklara çok yakın alanların, depremde açığa çıkan deprem dalgalarını büyütecek pasif kırıklar üzerinde yapılaşmanın olması ülkemizde bir deprem sonrasında kayıpların büyüten en önemli faktördür.
  12. The global magnitude-frequency relationship: Gutenberg-Richter with b=1
  13. Hutton et al. (2010) obtained b=1.0 for Southern California
  14. Setting the catalog completeness threshold by eye can lead to b value underestimation by 0.1 to 0.2. Lower b values are often reported because it is easy to use a value of Mc that is too small
  15. Magnitude error can also cause miscalculation of b values Larger magnitude errors for smaller earthquakes inflate b b is best fit at the largest reasonable minimum magnitude
  16. &amp;gt;2000 good quality earthquakes are required for 98% confidence errors &amp;lt; 0.05 Erroneous b values also frequently result from data sets that are too small
  17. https://www.researchgate.net/researcher/34592561_K_R_Felzer Declustering reduces b value in routines where the smaller earthquakes in a cluster are preferentially removed
  18. Does b value vary with location?