Сеть Землетрясений - Earthquake Network

Сеть Землетрясений
Оригинальный автор (ы)	Франческо Финацци
Разработчики)	Франческо Финацци
изначальный выпуск	1 января 2013 г.
Статус разработки	В сети
Цель (цели) проекта	Раннее предупреждение о землетрясениях с помощью смартфона
Используемое программное обеспечение	Сеть Землетрясений
Финансирование	Реклама в приложении
Операционная система	Android
Доступно в	Английский, испанский, итальянский
Тип	Волонтерские вычисления
Лицензия	Проприетарный
Активные пользователи	750 000 (сентябрь 2017 г.)
Интернет сайт	Сеть Землетрясений

Сеть Землетрясений^[1] это исследовательский проект, целью которого является разработка и поддержание краудсорсинг на базе смартфона система предупреждения о землетрясениях на глобальном уровне. В системе используется встроенный акселерометры в частных смартфонах участников-добровольцев для обнаружения волн землетрясений (а не обычных сейсмометры ). Когда он обнаруживает землетрясение, он выдает предупреждение о землетрясении, чтобы предупредить людей, которых разрушительные волны землетрясения еще не достигли.

Проект стартовал 1 января 2013 года выпуском одноименного альбома. Android приложение Earthquake Network. Автором исследовательского проекта и разработчиком приложения для смартфонов является Франческо Финацци из Университет Бергамо, Италия.

Научное исследование

Системы предупреждения о землетрясениях стремиться быстро обнаруживать землетрясения и заранее предупреждать население. Когда система обнаруживает землетрясение, потенциально большое количество людей в пострадавших районах не слишком близко к эпицентру может получить предупреждение за несколько секунд (от 5 до 60) до того, как произойдет разрушительное сотрясение. Это возможно, потому что данные проходят через телефонную систему быстрее, чем волны землетрясения.

Принцип работы

Смартфоны с установленным приложением Earthquake Network являются узлами сенсорной сети проекта Earthquake Network. Когда смартфон не используется, но подключен к источнику питания, приложение включает акселерометр, чтобы отслеживать ускорение смартфона. Если движение превышает пороговое значение, смартфон отправляет сигнал на центральный сервер. Сервер собирает сигналы, отправленные всеми смартфонами, и применяет статистический алгоритм.^[2] чтобы решить в реальном времени, вероятно ли землетрясение. Если система обнаруживает землетрясение, она мгновенно уведомляет все смартфоны через приложение. Приложение подает сигнал тревоги, и владелец смартфона может предупредить других и укрыться.

Время предупреждения, связанное с Землетрясение в Непале в мае 2015 г. обнаружен сетью смартфона.^[2] Землетрясение эпицентр обозначается крестообразным маркером, а точечный маркер показывает место обнаружения. Цветовая карта отображает население в 10-кратном масштабе.

Размер сети и географическое распределение

Количество смартфонов в сети сильно различается, поскольку пользователи могут установить или удалить приложение Earthquake Network в любое время. Кроме того, количество активных смартфонов (не используемых и подключенных к источнику питания) постоянно меняется в течение дня. Во всем мире общее количество смартфонов с установленным приложением составляет около 750 000 (сентябрь 2017 г.), а количество активных смартфонов колеблется от 30 000 до 120 000 в зависимости от времени суток. Географическое распределение сетевых узлов представлено в следующей таблице.

Распределение сети смартфона (зеленые и красные точки) 4 декабря 2015 г.

Сеть смартфонов в Сантьяго площадь 5 декабря 2015 г.

Географическое распространение (сентябрь 2017 г.)
Страна	Узлы (%)
Мексика	65.4
Чили	13.7
Италия	5.9
Эквадор	4.1
Перу	3.7
Соединенные Штаты Америки	2.1
Колумбия	1.1
Другие	4.0

Обнаруженные землетрясения

С начала проекта сеть смартфонов зафиксировала 590 землетрясений (28 сентября 2017 г.). Большинство землетрясений было зафиксировано в Чили, где сеть достаточно стабильна по количеству смартфонов. Например, величина 8.3 Иллапельское землетрясение был обнаружен смартфонами в г. Вальпараисо. Смартфоны в Сантьяго получили предупреждение за 10 секунд до землетрясения, а смартфоны в Мендоса получил предупреждение за 20 секунд.

Разработка проекта

Ожидается, что проект Earthquake Network решит 4 основные проблемы, связанные с обнаружением и локализацией землетрясений с помощью сети смартфонов.

Обнаружение в реальном времени

Чтобы быть эффективной, система предупреждения о землетрясениях проекта Earthquake Network должна обнаруживать землетрясение как можно быстрее. Он обнаруживает землетрясения через в реальном времени анализ данных, которые сеть смартфона отправляет на центральный сервер. Поскольку смартфоны обнаруживают ускорения, не обязательно вызванные землетрясением, сервер реализует статистический алгоритм, распознающий реальные землетрясения на фоне фонового шума. Статистические методы, положенные в основу алгоритма, обеспечивают контроль вероятности ложной тревоги. Стадия разработки: выпущена.

Оценка эпицентра

Когда происходит обнаружение, важно получить оценку эпицентра, чтобы определить географические районы, пострадавшие от землетрясения. Были разработаны два алгоритма оценки эпицентров для краудсорсинговых систем раннего предупреждения о землетрясениях на базе смартфонов, и они подробно описаны в документе.^[1] опубликовано на Бюллетень сейсмологического общества Америки журнал. Стадия разработки: выпущена.

Пиковое ускорение грунта

Ускорения, зарегистрированные плотной сетью смартфонов, можно использовать для получения высокого разрешения. пиковое ускорение грунта карты обнаруженных землетрясений. Задача усложняется тем, что смартфоны не прикреплены к земле, поэтому они не измеряют ускорение грунта напрямую. Если правильно откалиброванный Однако данных с большого количества смартфонов может быть достаточно для оценки ускорения грунта. Этап разработки: анализ.

Оценка величины

Землетрясение величина является важным параметром, так как он определяет энергию, выделяемую землетрясением, и помогает оценить серьезность землетрясения с точки зрения потенциального ущерба собственности и людей. Оценка величины с использованием данных, собранных сетью смартфонов, в настоящее время изучается. Этап разработки: анализ.

внешняя ссылка

Сеть Землетрясений - Веб-сайт проекта Earthquake Network
Приложение для Android Earthquake Network - Android-приложение проекта Earthquake Network

[finazzi-1] а ^б Финацци, Франческо (2016). «Проект Earthquake Network: на пути к краудсорсинговой системе раннего предупреждения землетрясений на базе смартфонов». Бюллетень сейсмологического общества Америки. 106 (3): 1088–1099. arXiv:1512.01026. Дои:10.1785/0120150354. Получено 10 июн 2016.

[finazzifasso-2] а ^б Finazzi, F .; Фассо, А. (2016). «Статистический подход к краудсорсинговым системам раннего предупреждения землетрясений на основе смартфонов». Стохастические исследования окружающей среды и оценка рисков. 31 (7): 1649–1658. arXiv:1512.01026. Дои:10.1007 / s00477-016-1240-8.

[1]

[2]