ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИЯВЛЕННЯ ФАКТОРІВ НЕБЕЗПЕКИ НАДЗВИЧАЙНОЇ СИТУАЦІЇ ПРИРОДНОГО ХАРАКТЕРУ, ОБУМОВЛЕНИХ ЗЕМЛЕТРУСАМИ, СЕЙСМІЧНИМИ ЗАСОБАМИ : ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ выявление факторов ОПАСНОСТИ чрезвычайной ситуации природного характера, обусловленных землетрясениями, сейсмическими СРЕДСТВАМИ

Краткое описание

НАЦІОНАЛЬНЕ КОСМІЧНЕ АГЕНСТВО УКРАЇНИ
ГОЛОВНИЙ ЦЕНТР СПЕЦІАЛЬНОГО КОНТРОЛЮ

На правах рукопису

Гордієнко Юрій Олексійович

УДК550.34 : 621.371

ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИЯВЛЕННЯ ФАКТОРІВ НЕБЕЗПЕКИ НАДЗВИЧАЙНОЇ СИТУАЦІЇ ПРИРОДНОГО ХАРАКТЕРУ, ОБУМОВЛЕНИХ ЗЕМЛЕТРУСАМИ, СЕЙСМІЧНИМИ ЗАСОБАМИ

21.02.03 цивільна оборона

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Науковий керівник
Ващенко Володимир Миколайович
доктор фізико-математичних наук, професор

Харків - 2009

ЗМІСТ

ЗМІСТ...

2

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

5

ВСТУП

6

РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ СУЧАСНОГО СТАНУ МЕРЕЖІ СЕЙСМІЧНИХ СПОСТЕРЕЖЕНЬ ГОЛОВНОГО ЦЕНТРУ СПЕЦІАЛЬНОГО КОНТРОЛЮ ЯК ІНФОРМАЦІЙНОГО СЕГМЕНТУ СИСТЕМИ ЦИВІЛЬНОГО ЗАХИСТУ ......................................

14

1.1. Загальна характеристика надзвичайних ситуацій, обумовлених землетрусами.

14

1.2. Аналіз можливості використання відомих підходів щодо прогнозу землетрусів мережею спостережень ГЦСК НКАУ...

24

1.3. Аналіз алгоритмів обробки сейсмічних сигналів, що реалізовані в ГЦСК НКАУ...

27

1.3.1. Алгоритми обробки даних ТКУ..

27

1.3.2. Алгоритми обробки даних системи сейсмічного групування

30

Висновки до розділу...

33

РОЗДІЛ 2. ПІДВИЩЕННЯ МАГНІТУДНОЇ ЧУТЛИВОСТІ СИСТЕМИ СЕЙСМІЧНОГО ГРУПУВАННЯ ДЛЯ СЕЙСМОАКТИВНИХ ЗОН ....

35

2.1. Можливість виявлення змін режимів сейсмічності, пов’язаних з підготовкою землетрусів з осередками у сейсмоактивних зонах, мережею сейсмічних спостережень ГЦСК.

35

2.2. Аналіз можливості здійснення моніторингу сейсмоактивних зон засобами системи сейсмічного групування ГЦСК..

51

2.2.1. Оцінка нижньої межі формування характеристик вибірковості сейсмічної станції PS45..

52

2.2.2. Оцінка характеристик вибірковості сейсмічної станції PS45 при проведенні моніторингу САЗ....

56

2.3. Розрахунок матриці затримок..

61

2.4. Використання апарату фрактальної вимірності для аналізу вимірювальних даних.......

62

Висновки до розділу...

73

РОЗДІЛ 3. ПОПЕРЕДЖЕННЯ ПРО НАЙБІЛЬШ НЕБЕЗПЕЧНІ СКЛАДОВІ СЕЙСМІЧНОГО СИГНАЛУ ВІД ЗЕМЛЕТРУСІВ З ОСЕРЕДКАМИ У СЕЙСМОАКТИВНИХ ЗОНАХ

76

3.1. Можливість попередження найбільш небезпечних складових сейсмічного сигналу від землетрусів з осередками у сейсмоактивних зонах....

76

3.1.1. Складові сейсмічного сигналу від землетрусів та їх характеристики...

76

3.1.2. Розподіл енергії за складовими сейсмічного сигналу від землетрусів з осередками у сейсмоактивних зонах..

78

3.1.3. Отримання інформації про параметри сейсмічного джерела

80

3.2. Оцінка часу попередження мережею сейсмічних спостережень ГЦСК різних регіонів України для землетрусів з осередками у зоні Вранча.

82

3.3 Використання вейвлет перетворення для ідентифікації САЗ в якій відбувся землетрус за результатами аналізу першого вступу сейсмічного сигналу.

87

Висновки до розділу...

102

Розділ 4. ВИЯВЛЕННЯ ФАКТОРІВ НЕБЕЗПЕКИ НАДЗВИЧАЙНОЇ СИТУАЦІЇ ПРИРОДНОГО ХАРАКТЕРУ, ОБУМОВЛЕНИХ ЗЕМЛЕТРУСАМИ, СЕЙСМІЧНИМИ ЗАСОБАМИ.

104

4.1. Виявлення змін сейсмічного режиму сейсмоактивних зон засобами системи сейсмічного групування ГЦСК, пов’язаних з підготовкою землетрусу

104

4.1.1. Отримання інформації з сейсмоактивних зон. Формування багатопроменевої характеристики вибірковості.

104

4.1.2. Особливості режимів сейсмічності для асейсмічного періоду та при підготовці землетрусу....

108

4.1.3. Розробка та опис логічної схеми алгоритму викриття ознак підготовки землетрусу в САЗ засобами системи сейсмічного групування...

114

4.2. Попередження найбільш небезпечних складових сейсмічного сигналу від землетрусів у САЗ за результатами аналізу першого вступу (Р-хвилі) .

118

4.2.1. Ідентифікація сейсмоактивної зони в якій відбувся землетрус

119

4.2.2. Визначення основних параметрів землетрусу.

122

4.2.3. Розробка та опис логічної схеми алгоритму виявлення сейсмічних сигналів від землетрусів з осередками у САЗ Вранча за результатами обробки першого вступу (Р-хвилі)...

124

Висновки до розділу...

129

ВИСНОВКИ.

131

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ...

133

Додаток А.

142

Додаток Б.

145

Додаток В.

147

Додаток Г.

160

ВСТУП

Основним завданням цивільної оборони (ЦО) України є попередження надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру, оповіщення населення про загрозу і виникнення надзвичайних ситуацій та ліквідація їх наслідків.
До надзвичайних природних явищ на території України, які можуть призвести до надзвичайної ситуації природного характеру, відносяться землетруси. Землетруси за своїми руйнівними наслідками та кількістю жертв займають одне з перших місць серед інших природних катастроф порушують умови життєдіяльності, руйнують і знищують матеріальні цінності, приводять до загибелі людей. Кожен рік на земній кулі відбуваються сотні тисяч землетрусів і понад сто з них руйнівні.
В Україні також є сейсмоактивні зони Закарпаття та Крим, землетруси з осередками в яких становлять реальну потенційну загрозу. При цьому, територія південно-західної частини України, на відміну від інших районів, піддається підвищеному сейсмічному впливу від землетрусів з сейсмоактивної зони Вранча (Румунська частина Карпат). У сейсмочутливих районах України, загальна площа яких становить 120 тис. км2, а можлива інтенсивність коливань ґрунту на поверхні землі становить 6-8 балів за шкалою MSK-64, проживає майже 11 млн. населення і знаходиться до 300 хімічних і пожежонебезпечних об’єктів, густа мережа газо- і нафтопроводів, гідроспоруди та інші потенційнонебезпечні об’єкти.
Основною складовою якісного виконання завдань, що стоять перед ЦО України, стосовно попередження та ліквідації наслідків надзвичайних природних явищ, у тому числі і землетрусів, є своєчасне одержання інформації органами ЦО про можливі небезпечні землетруси та їх наслідки. Це надає можливість для своєчасного вживання заходів по забезпеченню готовності сил ЦО до дій за призначенням. Інформаційне забезпечення системи ЦО про сейсмічну обстановку на території України та суміжних держав, здійснює Урядова інформаційно-аналітична система з питань надзвичайних ситуацій (УІАС НС), яка в свою чергу отримує від Національної системи сейсмічних спостережень (НССС) інформацію про можливість, факт та наслідки від землетрусів з осередками у сейсмоактивних зонах [74,76].
Одним із структурних підрозділів НССС є Національне космічне агентство України (НКАУ), у складі якого вирішення завдань контролю геофізичної обстановки на Земній кулі покладено на Головний центр спеціального контролю (ГЦСК). Одним з головних завдань ГЦСК, в межах функціонування НССС, є виявлення ознак підготовки землетрусів, визначення місця, часу і параметрів землетрусів та оперативне забезпечення УІАС НС інформацією про параметри землетрусів та про їх можливі наслідки.
Проте, на даний час існуючі у ГЦСК підходи та алгоритми, які застосовуються для обробки вимірювальних даних сейсмічного методу, дозволяють виявляти сейсмічні сигнали від землетрусів з осередками у сейсмоактивних зонах магнитудою 3 і більше, що недостатньо для виявлення змін режимів сейсмічності, пов’язаних з підготовкою землетрусу небезпечного класу.
Рішення про параметри землетрусу та можливі наслідки приймається оперативним черговим ГЦСК за результатами аналізу інформації про параметри сейсмічного сигналу (час вступу основних типів сейсмічних хвиль, їх амплітуда та період) отриманої з кожного пунктів спостереження. При цьому час надання попередньої інформації користувачам про параметри землетрусу та можливі наслідки складає 15 хвилин.
Модернізація сейсмічних засобів спостереження, передачі та обробки вимірювальних даних, перехід на цифрову обробку інформації, що проводиться в ГЦСК в межах Національних та Міжнародних програм, в комплексі дозволяють перейти на якісно новий рівень моніторингу сейсмічної обстановки. Але ці можливості на даний час використовуються обмежено, оскільки реалізовані у ГЦСК способи обробки сейсмічних даних засновані на алгоритмах «ручної» обробки сейсмограм оператором.
Розширення кола завдань, покладених на ГЦСК в межах функціонування НССС, вимагає удосконалення та автоматизації застосування існуючих алгоритмів обробки сейсмічних даних, а також розробки нових. Оперативне виявлення сейсмічними засобами ГЦСК ознак підготовки та факту руйнівного землетрусу з осередком у сейсмоактивних зонах, наслідки від якого можуть бути руйнівні для України, є важливим завданням.
Актуальність роботи. На сьогодні існують методики обробки інформації в автоматизованих системах сейсмічного спостереження. Проте, питання моніторингу сейсмоактивних зон з метою виявлення конкретних ознак підготовки землетрусу та оперативного оповіщення системи ЦО про факт сейсмонебезпечної події за результатами обробки окремих складових сейсмічного сигналу на теперішній час розроблені недостатньо.
Основним підходом до проблеми викриття ознак підготовки землетрусів за результатами сейсмічних спостережень на даний час є аналіз каталогів землетрусів з метою виявлення змін сейсмічних режимів, пов’язаних з процесами його підготовки (Г.Соболєв, О. Пономарьов, А. Зав’ялов, R. Geovanbatista та ін.). Недоліком такого підходу є факт того, що розмір ділянки земної поверхні, на якій очікується землетрус з магнитудою mp≥5, для існуючих алгоритмів («Карта очікуваних землетрусів», RLT, М8, «Сценарій Мендосино» та ін.) складає 600×600 км, а час очікуваного землетрусу обмежено інтервалом від одного до п’яти років [88].
Основні напрямки досліджень щодо підвищення оперативності виявлення сейсмічного сигналу від землетрусу з осередком у підконтрольній сейсмоактивній зоні ґрунтуються на оцінці подібності зареєстрованого сейсмічного сигналу з еталонним (раніше зареєстрованим) сигналом за обраними критеріями. При цьому до аналізу залучається весь сейсмічний сигнал. Проте, можливості зменшення часу на прийняття рішення про землетрус у певній сейсмоактивній зоні за вказаними підходами обмежуються різницею часу від першого вступу сейсмічного сигналу до вступу відповідних його складових, що залучаються до аналізу. В свою чергу час між складовими сейсмічного сигналу залежить від відстані між пунктом спостереження та осередком землетрусу.
Таким чином, в дисертаційній роботі вирішується актуальне наукове завдання підвищення ефективності виявлення сейсмічними засобами Головного центру спеціального контролю НКАУ факторів небезпеки надзвичайної ситуації природного характеру, які обумовлені землетрусами з осередками у сейсмоактивних зонах, шляхом розробки нових алгоритмів, що дозволять виявляти зміни сейсмічних режимів сейсмоактивних зон, пов’язаних з процесами підготовки землетрусу, та реалізувати оперативне подання інформації до УІАС НС про факт землетрусу небезпечного класу з осередком у сейсмоактивній зоні на основі використання даних про характерну форму першого вступу сейсмічного сигналу.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана згідно з дослідженнями, що проводились в процесі створення Національної системи сейсмічних спостережень, у рамках Національної космічної програми України на 2003-2007р.”. Дисертаційні дослідження є складовою частиною планових науково-дослідних робіт, які виконувались в ГЦСК, та договорів з науковими установами, а також держбюджетних тем: "Розробка алгоритмів автоматичної обробки інформації трикомпонентних сейсмічних станцій" (№ держреєстрації 0101U005153); "Комплексні геофізичні дослідження сейсмічних джерел з метою вивчення нових особливостей провісників землетрусів" (№ держреєстрації 010U003686).
Метою роботи є підвищення ефективності виявлення сейсмічними засобами факторів небезпеки надзвичайної ситуації природного характеру, обумовлених землетрусами з осередками у сейсмоактивних зонах, шляхом підвищення роздільної здатності засобів виявлення та оперативності оповіщення про факт землетрусу.
Задачі дисертаційних досліджень:
- провести аналіз стану системи сейсмічних спостережень Головного центру спеціального контролю Національного космічного агентства України;
- визначити особливості режимів сейсмічності сейсмоактивної зони Вранча для її асейсмічного періоду та для періоду підготовки землетрусу;
- удосконалити спосіб отримання вимірювальних даних з відомої сейсмоактивної зони системою сейсмічного групування (ССГ) з метою підвищення рівня магнитудної чутливості;
- розробити алгоритм дистанційного моніторингу сейсмоактивних зон засобами ССГ Головного центру спеціального контролю з метою виявлення ознак підготовки землетрусів;
- удосконалити спосіб ідентифікації сейсмоактивної зони за результатами обробки першого вступу сейсмічного сигналу, зареєстрованого трикомпонентною установкою;
- розробити алгоритм виявлення сейсмічних сигналів від землетрусів з осередками у сейсмоактивних зонах за результатами обробки першого вступу (Р-хвилі), зареєстрованих трикомпонентною установкою з метою підвищення оперативності надання інформації до УІАС НС та системи ЦО.
Об’єктом дослідження дисертаційної роботи є моніторинг сейсмоактивних зон на території України та суміжних держав засобами сейсмічного методу виявлення.
Предметом дослідження є методи та алгоритми виявлення сейсмічних сигналів від землетрусів з осередками у сейсмоактивних зонах на території України та суміжних держав.
Методи дослідження. Для розробки нового алгоритму моніторингу сейсмоактивних зон засобами системи сейсмічного групування використовувалась теорія направленого прийому та теорія математичної статистики. Для розробки алгоритму обробки сейсмічних сигналів від землетрусів з осередками у сейсмоактивних зонах використовувалась теорія оптимального виявлення, теорія вейвлетів та теорія математичної статистики.
Моделювання алгоритмів обробки сейсмічних сигналів та оцінка результатів цього моделювання реалізовані в пакеті прикладних програм Delphi 7.0.
Наукова новизна одержаних результатів.
- вперше визначено закони та параметри розподілу режимів сейсмічності, генерованої сейсмоактивною зоною Вранча, для її асейсмічного періоду та для періоду підготовки землетрусу за даними спостережень системою сейсмічного групування ГЦСК;
- удосконалено спосіб отримання вимірювальних даних для відомої сейсмоактивної зони системою сейсмічного групування шляхом розділення сейсмічної групи на три підгрупи, що дозволяє збільшити коефіцієнт підсилення сейсмічної групи і зменшити просторову кореляцію фону;
- розроблено алгоритм дистанційного моніторингу сейсмоактивних зон засобами системи сейсмічного групування Головного центру спеціального контролю, який дозволяє виявляти варіації режимів сейсмічності підконтрольних зон, пов’язаних с процесами підготовки землетрусу;
- удосконалено спосіб ідентифікації сейсмоактивної зони за результатами обробки першого вступу сейсмічного сигналу, зареєстрованого трикомпонентною установкою, за рахунок переходу від аналізу всього сейсмічного сигналу до аналізу його першої складової (Р-хвилі) шляхом переходу від оперування початкової вибірки до відповідного вейвлет образу у базисі Хаара;
- розроблено алгоритм виявлення сейсмічних сигналів від землетрусів з осередками у сейсмоактивних зонах, який дозволяє зменшити час надання інформації про параметри землетрусу за рахунок прийняття рішення за результатами аналізу першого вступу сейсмічного сигналу (Р-хвилі).
Практичне значення одержаних результатів:
- визначені закони розподілу режимів сейсмічності дозволяють виявляти зміни сейсмічного режиму сейсмоактивної зони Вранча, що пов’язані з підготовкою землетрусу;
- удосконалений спосіб обробки інформації на виході системи сейсмічного групування дозволяє підвищити коефіцієнт підсилення сейсмічної групи і тим самим підвищити магнитудну чутливість;
- розроблений алгоритм моніторингу сейсмоактивних зон дозволяє викривати зміни режиму, пов’язаного з процесами підготовки землетрусів, за декілька годин до основного поштовху;
- запропонований перехід від оперування вихідної вибірки до вейвлет образу у базисі Хаара дозволяє зменшити об’єм еталонної вибірки та скоротити час необхідний для опрацювання вимірювальної інформації, отриманої трикомпонентною сейсмічною станцією;
- розроблений алгоритм оперативного оповіщення про землетруси з осередками у сейсмоактивних зонах дозволяє зменшити час надання попередньої інформації про параметри землетрусу з 15-ти до однієї хвилини.
Одержані результати реалізовані у вигляді алгоритмів, які дозволяють здійснювати моніторинг сейсмоактивних зон засобами системи сейсмічного групування з метою виявлення ознак підготовки землетрусу та здійснювати виявлення сейсмічних сигналів від землетрусів з осередками в сейсмоактивних зонах за результатами обробки першого вступу, зареєстрованих трикомпонентною сейсмічною станцією.
Програмні продукти реалізовані на підставі розроблених алгоритмів і прийняті до використання на пунктах спостереження Головного центру спеціального контролю, про що свідчить акт про впровадження дисертаційних досліджень (Додаток А).
Особистий внесок здобувача. Нові наукові результати дисертаційної роботи отримані здобувачем особисто. В роботах, що написані в співавторстві, особистий внесок здобувача полягає у наступному:
в [10] проведено аналіз можливості використання апарату вейвлет- перетворення в базисі Хаара для ідентифікації сейсмоактивної зони та проведено оцінку рівня розкладу вейвлет коефіцієнтів;
в [16] проведена оцінка характеристик вибірковості Української сейсмічної групи (станції PS45) при проведенні моніторингу сейсмоактивних зон;
в [17] проведена оцінка можливості системи сейсмічних спостережень ГЦСК щодо попередження адміністративних центрів України про найбільш небезпечні складові сейсмічного сигналу від землетрусів з району Вранча;
в [18] проведена оцінка тривалості сигнального фрагменту необхідного для ідентифікації сейсмоактивної зони, в якому відбувся землетрус, при використанні вейвлет коефіцієнтів;
в [19] проведено аналіз можливості використання апарату фрактальної розмірності щодо обробки вимірювальних даних методів спостереження ГЦСК;
в [20] запропонована методика проведення контролю стану геофізичних середовищ засобами спеціального контролю з метою виявлення змін, викликаних процесами підготовки землетрусу.
Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи доповідались, обговорювались та отримали схвалення на конференціях: Спеціалізована науково-технічна конференція ГЦСК (м. Макарів-1, 2003р.); IІІ наукова конференція молодих вчених ХВУ (м. Харків, 2003р.); XV та ХVІІ науково-технічних конференціях ЖВІРЕ (м. Житомир, 2006р., 2008р.); Second Ukrainian Antarctic Meeting (м. Київ, 2004р.); VІ Міжнародна науково-практична конференція ЖДТУ (м. Житомир, 2007р.); V,VІ і VІII Міжнародна наукова конференція Моніторинг небезпечних геологічних процесів та екологічного стану середовища” КНУ (м. Київ, 2004р., 2005р., 2007р.); Всеукраїнська наукова конференція КНУ (м. Київ, 2006р.).
Публікації. Основні результати дисертації викладені в 17 наукових публікаціях, в тому числі в 6 статтях наукових журналів, які входять в перелік ВАК України, і додатково висвітлені в 11 тезах доповідей на вітчизняних і міжнародних конференціях.
Структура дисертації. Дисертація складається із вступу, чотирьох розділів, висновків, списку літератури та чотирьох додатків. Загальний обсяг дисертації складає 163 сторінки. Дисертація містить 80 рисунків, 25 таблиць та 104 найменування використаної літератури.

Список литературы

ВИСНОВКИ
В роботі одержані нові науково обґрунтовані результати, які в сукупності забезпечують розв’язання науково-практичної задачі по підвищенню ефективності виявлення сейсмічними засобами факторів небезпеки надзвичайної ситуації природного характеру, обумовлених землетрусами з осередками у сейсмоактивних зонах, шляхом підвищення роздільної здатності засобів виявлення та оперативності оповіщення про факт землетрусу.
1. Результати вивчення сейсмічності території України та суміжних держав вказують на необхідність моніторингу трьох сейсмоактивних зон, землетруси з яких можуть спричинити соціальну, промислову або екологічну небезпеку на території України Закарпаття, Крим та Вранча.
2. Алгоритми, які використовуються в Головному центрі спеціального контролю для виявлення сейсмічних сигналів в більшості являють собою модифікації алгоритмів STA/LTA, та обмежують магнитудну чутливість мережі спостережень щодо виявлення сейсмічних сигналів від землетрусів у сейсмоактивних зонах Закарпаття mp=2.0, Крим mp=2.5, Вранча mp=2.2. Попередня обробка сейсмічних сигналів оператором дає можливість надавати інформацію користувачам про землетрус через 15 хвилин.
3. Для зменшення порогу магнитудної чутливості системи сейсмічного групування запропоновано новий спосіб обробки вимірювальних даних, що дозволяє при однаковій конфігурації сейсмічної групи отримати коефіцієнт підсилення групи 21.7, що більше ніж при використанні традиційних способів складання з затримкою та крос-кореляції в 4.6 та 1.9 рази відповідно, зберігаючи при цьому інформацію про основні параметри сейсмічного сигналу.
4. Аналіз варіацій кумулятивної сейсмічності показує, що для зони Вранча гістограма розподілу випадкової величини кумулятивної сейсмічності для асейсмічного періоду відповідає Пуасоновському закону розподілу випадкової величини з параметром α=1.25÷1.37, а при активізації процесів підготовки землетрусу з параметром α=8.7÷9.8.
5. Для виявлення ознак підготовки землетрусу з осередком у сейсмоактивній зоні розроблено алгоритм, який дозволяє виявляти зміни режимів підконтрольних зон, пов’язаних з процесами підготовки землетрусів, за декілька годин до основного поштовху.
6. Доведено, що попередню оцінку параметрів землетрусу час, магнитуду та сейсмоактивну зону, в якій відбувся землетрус, можливо отримати за результатами аналізу першого вступу сейсмічного сигналу. Удосконалено спосіб ідентифікації сейсмоактивної зони за результатами обробки першого вступу сейсмічного сигналу, зареєстрованого трикомпонентною установкою, за рахунок переходу від аналізу всього сейсмічного сигналу до аналізу його першої складової (Р-хвилі), що дозволяє підвищити ймовірність правильної ідентифікації сейсмоактивної зони, в якій відбувся землетрус, з 0.63÷0.71 до 0.83÷0.87.
7. Розроблено алгоритм виявлення сейсмічних сигналів від осередків у сейсмоактивних зонах за результатами реєстрації першого вступу сейсмічного сигналу (Р-хвилі) трикомпонентними установками мережі спостережень ГЦСК, який дозволяє зменшити час обробки сейсмічних даних та надання попередньої інформації користувачам про землетрус.
8. Практична реалізація запропонованих в дисертації підходів дозволяє підвищити ефективність виявлення сейсмічними засобами Головного центру спеціального контролю факторів небезпеки надзвичайної ситуації природного характеру, обумовлених землетрусами з осередками у сейсмоактивних зонах, шляхом підвищення роздільної здатності засобів виявлення у 2.2 рази у порівнянні з методом складання з затримками та у 1.8 рази у порівнянні з методом крос-кореляції, та оперативності оповіщення про факт землетрусу у 1.36-1.53 рази.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Аки К. Количественная сейсмология: Теория и методы. Т. 2 Пер. с англ / К. Аки, П. Ричардс М.: Мир, 1983. 360 с.
2. Аптикаев Ф.Ф. Сейсмические колебания при землетрясениях и взрывах / Ф.Ф. Аптикаев М.: Наука, 1969. 104 с.
3. Асада Т. Методы прогноза землетрясений. Их применение в Японии / Т. Асада М.: Недра. 1984. 312 с.
4. Астафьева Н.В. Вейвлетанализ: основы теории и примеры применения / Н.В. Астафьева УФН №11. 1996. 170 с.
5. Болт Б. Землетрясения / Б. Болт М.: Мир, 1981. 256 с.
6. Борисенко Л.С. Сейсмогенные зоны платформенной части Украины и АзовскоЧерноморского региона / Л.С. Борисенко, О.Н. Сафонов, Б.Г. Пустовитенко // Геодинамика и сейсмопрогностические исследования на Украине Киев: Наукова думка, 1992. С. 331.
7. Буне В.И. Сейсмическое районирование территории СССР / В.И. Буне, Г.П. Горшков М. Наука, 1980. 307 с.
8. Васильев В.Г. Чернобыльская катастрофа. Геофизические аспекты / В.Г. Васильев // Геофизический журнал. 2006. №3, Т.28. С 1933.
9. Винник Л.П. Пространственно-временная фильтрация сейсмического сигнала / Л.П. Винник Л.П. // Изв. АН СССР. 1963. Сер.геофиз. №6. С 3456.
10. Ващенко В.М. Аналіз першого вступу сейсмічного сигналу з метою оперативного оповіщення про землетруси / В.М. Ващенко, І.В. Толчонов, Ю.О. Гордієнко // Системи обробки інформації. Х.: ХУ ПС, 2008. Вип. 3 (70). С. 25-28.
11. Вентцель Е.С. Теория вероятностей и её инженерные приложения / Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров. М.: Наука, 1988. 480 с.
12. Габриэлов А.М. Долгосрочный прогноз землетрясений / А.М. Габриэлов М.: ИФЗ АН СССР. 1986. 125 с.
13. Гольденберг Л.М. Цифровая обработка сигналов / Л.М. Гольденберг, Б.Д. Матюшкин, М.Н. Поляк М.: Радио и связь, 1985. 312 с.
14. Голкін Д.В. Моніторинг сейсмонебезпечних районів засобами сейсмічного групування / Д.В. Голкін, О.І. Солонець, О.С. Бутенко // ЗНП ХВУ. Системи обробки інформації. - 2004. - № 8 (36). - С. 67-70.
15. Грабар І.Г. Возможный вариант создания контрольно-диагностической системы мониторинга сейсмической обстановки в ближней зоне / И.Г. Грабар, В.Н. Шапка // ЗНП ЖВІРЕ. - 2004.- № 7. - С. 88-95.
16. Гордиенко Ю.А. Избирательные характеристики украинской сейсмической группы при мониторинге сейсмоопасных районов в ближней зоне / Ю.А. Гордиенко, А.И. Солонец, И.Н. Сащук, В.Н. Шапка // ЗНП ЖВІРЕ. - № 8. - 2004. - С. 130-141.
17. Гордієнко Ю.О. Сучастні інформаційно-конмпьютерні технології та мережа сейсмічних спостережень ГЦСК щодо упередження максимального сейсмічного ефекту від землетрусу в ближній зоні / Ю.О. Гордієнко, В.М. Каплаушенко // Вісник ЖДТУ. - №3 (38). - 2006. - С. 61-78.
18. Гордієнко Ю.О. Оцінка мінімальної тривалості запису першого вступу сигналу від землетрусу з ближньої зони необхідної для ідентифікації сейсмоактивного району / Ю.О. Гордієнко // Вісник ЖДТУ, Технічні науки. - 2007. - №1 (40). - С. 89-94.
19. Гордієнко Ю.О. Аналіз геофізичної інформації методами фрактальної розмірності / Ю.О. Гордієнко // Вісник ЖДТУ. - № ІІ (29). - 2004. - С. 170-175.
20. Гордієнко Ю.О. Методика контролю та прогнозу сейсмічної обстановки у ближній зоні системою спостережень ГЦСК НКАУ / Ю.О. Гордієнко // Вісник ЖДТУ. - № IV (31), Том 1. - 2004. - С. 101-111.
21. Грабар І.Г. Застосування вейвлетперетворення функції вібросигналу в технічній діагностиці механізмів з ударними навантаженнями / І.Г. Грабар, В.Ф. Запольский, В.К. Захаров, М.Б. Кришевский, Ю.І. Тростенюк //Вісник ЖІТІ.2002. №23. С.1621.
22. Даджон Д.Э. Основы цифровой обработки сигналов в решетках //ТИИЭР. - 1977. Т. 65. № 6. С.99-107.
23. Добровольский И.П. Теория подготовки тектонических землетрясений / И.П. Добровольский М.: ИФЗ АН СССР, 1991. 217 с.
24. Дмитриев В.М. Вычислительная математика и техника в разведочной геологии / В.М. Дмитриев М.: Недра, 1990. 270 с.
25. Дремин И.М., Иванов О.В., Нечитайло В.А. Вейвлеты и их использование // УФН. 2001. №5 C. 465501.
26. Дядюра В.А. Украинская сейсмическая группа. Контур реального времени / В.А. Дядюра, В.Б. Будкевич, И.Г. Качалин // Геофизический журнал. 2000. №6. С. 184190.
27. Дядюра В.А. Украинская сейсмическая группа. Специализированная цифровая система сбора сейсмической информации / В.А. Дядюра, И.Ю. Михайлик, А.В. Пененко // Геофизический журнал. 2000. № 3. С. 78-81.
28. Дядюра В.А. Обработка сейсмической информации на ЭВМ / В.А. Дядюра, Н.Т. Турчаненко, Н.К. Кившик К.: Техніка, 1980. 182 с.
29. Евсеев С.В. Землетрясения Украины / С.В. Евсеев К. Издательство АН УССР. 1961. 75 с.
30. Евсеев С.В. Интенсивность землетрясений Украины. Сейсмичность Украины/ С.В. Евсеев К.: Наукова думка, 1969. С. 120.
31. Живин М.Н. Синтаксический анализ записей сильных движений. Случай бесконечного алфавита / М.Н. Живин // Вычислительная сейсмология. 1991. №24. С. 272291.
32. Завьялов А.Д. Наклон графика повторяемости как предвестник сильных землетрясений на Камчасте / А.Д. Завьялов // Прогноз землетрясений. 1984. №5. С. 173184.
33. Завьялов А.Д. Процесс локализации сейсмичности перед сильными землетрясениями на Камчатке / А.Д. Завьялов, Ю.В. Никитин // Вулканология и сейсмология. 1999. №45. С. 8389.
34. Караваев В.В. Статистическая теория пассивной локации / В.В. Караваев, В.В. Сазонов М.: Радио и связь, 1987. 310 с.
35. Карнаухова О.В. Система ввода цифровой сейсмической информации и алгоритмы автоматического выделения цугов поперечных колебаний при многоканальной регистрации / О.В. Карнаухова, И.С. Каминский, М.В. Чудакова // Автоматизация сбора и обработки сейсмической информации.М.:Наука, 1990. С. 96102.
36. Каменебродский А.Г. Эпицентры слабых землетрясений в области подготовки сильного / А.Г. Каменебродский // Геофизический журнал. 1980. Т.2. №5. С. 103109.
37. Каменебродский А.Г. Группирование землетрясений в Крыму / А.Г. Каменебродский, Б.Г. Пустовитенко // Геофизический журнал. 1982. Т.4. №3. С. 2432.
38. Касахара К. Механика землетрясений / К. Касахара М.: Мир. 1985. 264 с.
39. Кобелев В.Ю. Выбор оптимальных вейвлетов для обрабоки сигналов и изображений / В.Ю. Кобелев, А.В. Ласточкин // Труды 2й международной конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применения». М.1999 Т.2. С 514 518.
40. Коваленко М.В. Вейвлет-перетворення та його застосування для обробки сейсмічних даних / М.В. Коваленко, М.М. Проценко // Вісник ЖІТІ. 2003. № 24. С. 8286.
41. Козлов Е.А. Цифровая обработка сейсмических данных / Е.А. Козлов, Г.Н. Гогоненков, Б.Л. Лернер М. Недра, 1973. 312 с.
42. Корн Г. Справочник по математике / Г. Корн, Т. Корн М.: Наука, 1974. 470 с.
43. Костров Б.В. Механика очага тектонических землетрясений / Б.В. Костров М.: Наука. 1975. 176 с.
44. Кедров О.К. Сейсмические мотеды контроля ядерных испытаний / Олег Константинович Кедров М. Саранск.: тип. «Крас. Окт.», 2005. 420 с.
45. Кремер И.Я. Пространственновременная обработка сигналов / И.Я. Кремер, А.И. Кремер, В.М. Петров М.:Радио и связь, 1984. 224с.
46. Кронвер Р.М. Фракталы и хаос в динамических системах / Р.М. Кронвер М: Постмаркет, 2000. 352 с.
47. Кузьмин С.З. Основы проектирования систем цифровой обработки радиолокационной информации / С.З. Кузьмин М.: Радио и связь, 1986. 352 с.
48. Кутас В.В. Эпицентры землетрясений на югозападе Украины / В.В. Кутас, В.Д. Омельченко, О.А. Остроухова // Геофизический журнал. 2005. №6, Т.27. С. 962969.
49. Кушнир А.Ф. Статистический анализ геофизических полей / А.Ф. Кушнир, С.Ф. Мостовой К.: Наукова думка, 1990. 276 с.
50. ЛевковичМаслюк Л.И. Дайджест вейвлетанализа в двух формулах и 22 рисунках / Л.И. ЛевковичМаслюк КомпьюТерра №8, 1998. 236 с.
51. Магнитуда и энергетическая классификация землетрясений: Сборник статей. Том2. М.: ИФЗ, 1974. 220с.
52. Макс Ж. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях/ Ж. Макс М.: Мир, 1983. 312 с.
53. Маламуд А.С. Распознавание промышленных взрывов и землетрясений по их сейсмической энергии / А.С. Маламуд, В.Н. Николаевский // Физика земли . 2001. №2. С. 6974.
54. Машков О.А. Методика виявлення сейсмічних сигналів / О.А. Машков, В.А. Кирилюк // Труди Академії Оборони України. 2002. №35 С 122131
55. Менли Р. Анализ и обработка записей колебаний / Р. Менли М.: Машиностроение, 1972. 367 с.
56. Моги К. Предсказание землетрясений / К. Моги М. Мир, 1988. 382 с.
57. Моргунов А.Н. Регистрация и предварительная обработка сейсмической информации в реальном масштабе времени с помощью миниЭВМ / А.Н. Моргунов, С.Л. Соловьёв // Автоматизация сбора и обработки сейсмологической информации М.: Радио и связь. 1983. С. 6264.
58. Москаленко Т.П. Карты изосейст землетрясений Карпатского региона// Карпатское землетрясение 4 марта 1977 года и его последствия/ под. ред. А.В. Друмя. М. Наука, 1980. С. 4585.
59. Мостовой С.В. Оптимальные оценки параметров сейсмических волновых полей / С.В. Мостовой К.: Наукова думка, 1979. 110 с.
60. Мостовой С.В. Неидентифицированное обнаружение сигналов в микросейсмическом фоне / С.В. Мостовой, В.С.Мостовой, А.Е. Осадчук // Геофизический журнал. 1998. № 2. С. 2932.
61. Мячкин В.И. Основы физики очага и предвсетники землетрясений / В.И. Мячкин, Б.В. Костров, Г.А. Соболев, О.Г. Шамина // Физика очага землетрясений. М.: Наука, 1975. С. 629.
62. Напалков Ю.В. О теории группирования сейсмоприемников / Ю.В. Напалков // Прикладная геофизика. Вып. 27. 1960. С. 1238.
63. Непомнящих И.А. Решение задач обработки и интерпретации сейсмических данных на основе методов нейроматематики / И.А. Непомнящих // Геофизика и математика. М.: ОИФЗ РАН. 1999. С. 9598.
64. Никитин А.А. Теоретические основы обработки геофизической информации / А.А. Никитин М.:Недра, 1986. 341 с.
65. Никитин А.А. Теория и методы выделения слабоконтрастных объектов в геофизических полях / А.А. Никитин // Геофизика. 2001. №2. С. 918.
66. Никифоров И.В. Последовательное обнаружение изменения свойств временных рядов / И.В. Никифоров М.: Наука, 1983. 198 с.
67. Никифоров И.В. Автоматизация обнаржения и оценивания моментов вступлений объёмных волн близких землетрясений по записям станций "Кипапа" / И.В. Никифоров, И.Н. Тихонов // Параметры очагов цунамигенных землетрясений и особенности цунами. Владивосток: ДВНЦ АН СССР; СахКНИИ. 1980. С. 6475.
68. Никифоров И.В. Оперативная обработка данных автоматизированной сейсмической станции. Теория и практика / И.В. Никифоров, И.Н. Тихонов, Т.Г. Михайлова Владивосток: ДВО АН СССР, 1989.175с.
69. Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР с древних времен до 1975 г. / [oтв. pед. Кондорская Н.В.]. М.: Наука, 1977. 535 с.
70. Новиков Л.В. Адаптивный вейвлетанализ сигналов / Л.В. Новиков // Научное приборостроение. 1999. №2, Т9. С. 3037.
71. Паркер Т.С. Введення в теорію хаотичних систем для інженерів / Т.С. Паркер, Л.О. Чжуа // ТИИЭР, т. 75. №8. 1989. 56 с.
72. Пасечник И.П. Характеристика сейсмических волн при ядерных взрывах и землетрясениях / И.П. Пасечник М.: Наука, 1970. 196 с.
73. Пастушенко Н.С. Направленные свойства сейсмической группы как аналога решетки пассивных приемников / Н.С. Пастушенко, А.И. Солонец // Радиотехника: Всеукр. межвед. науч-техн. сб. Х.: ХГТУРЭ. 2000. Вып. 116. С. 6063.
74. Положення про Міжвідомчу комісію із сейсмічного моніторингу. (Затверджено постановою Кабінету Міністрів України від 28 червня 1997р., №699).
75. Положення про Національне космічне агенство України. (Затверджено указом Президента України від 22 липня 1997 р., №665/97).
76. Положення про національну систему сейсмічних спостережень та підвищення безпеки населення у сейсмонебезпечних регіонах. (Затверджено постановою Кабінету Міністрів України від 28 червня 1997р., №699).
77. Про забезпечення виконання Загальнодержавної (Національної) космічної програми України на 19982002 роки. (Розпорядження Кабінету Міністрів України від 30 березня 1998 р., №199р).
78. Пустовитенко Б.Г. Землетрясения КрымскоЧерноморского региона (инструментальный период наблюдений 19271986 гг.) / Б.Г. Пустовитенко, В.Е. Кульчитский, А.В. Горячук К.: Наукова думка, 1990. 190 с.
79. Пустовитенко Б.Г. Сейсмичность Черноморской впадины / Б.Г.Пустовитенко, В.Е. Кульчитский // Геофизический журнал. 1991. №1 (13). С. 1419.
80. Ризниченко Ю.В. Сейсмичность и сотрясаемость Карпато-Балканского региона / Ю.В. Ризниченко, А.В. Друмя, Н.Я. Степаненко Кишинев. Штинца. 1976. 118 с.
81. Рикитаки Т. Предсказание землетрясений/ Т. Рикитаки М. Мир. 1979. 388 с.
82. Рябинкин Л.А. Регулируемый направленный прием (РНП) сейсмических волн и основы его разрешающей способности / Л.А. Рябинкин // В сб. Вопросы РНП. Труды МНИ ин. Губкина. 1957. Вып. 18. Гостоптехиздат. С.12-48.
83. Микросейсмы. Экспериментальные характеристики естественных микровибраций грунта в диапазоне периодов 0,07-8 сек / Л.Н. Рыкунов // Сейсмология. 1967. №7. 81 с.
84. Сагалова Е.В. Использование результатов изучения сейсмичности района Вранча для сейсморайонированя территории Украины / Е.В. Сагалова // Сейсмичность Украины. Киев: Наукова думка, 1969. С. 8190.
85. Саваренский Е.Ф. Сейсмические волны / Е.Ф. Саваренский М. Недра. 1972. 293 с.
86. Сащук І.М. Оптимальний алгоритм просторової обробки сигналів, що реєструються сейсмічною группою / І.М. Сащук, І.Г. Качалін, Р.М. Жовноватюк // Збірник наукових праць ЖВІРЕ. 2004. №7. С.149155.
87. Сейсмическое районирование СССР. М.: Наука, 1968. 476 с.
88. Соболев Г.А. Физика землетрясений и предвестники / Г.А. Соболев, А.В. Пономарев. М.: Наука, 2003. 270 с.
89. Соболев Г.А. Стадии подготовки, сейсмологические предвестники и прогноз землетрясений Камчатки / Г.А. Соболев, Ю.С. Тюпкин // Вулканология и сейсмология, 1998. №6. С. 1726.
90. Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений / Геннадий Александрович Соболев. М.:Наука, 1993. 313 с.
91. Стаховкий И.Р. Вейвлетный анализ временных сейсмических рядов / И.Р. Стаховкий // Сборник ДАН. 1996. №3. С. 393396.
92. Трифонов А.П. Совместное различение сигналов и оценка их параметров на фоне помех / А.П. Трифонов, Ю.Г. Шинаков М.: Радио и связь, 1986. 230 c.
93. Харитонов О.М. Сейсмичность территории Украины / О.М. Харитонов // Геофизический журнал. 1996. №1, Т.18. С 315.
94. Шустер Г. Детермінований хаос / Г. Шустер М.: Мир. 1988. 240с.
95. Федер Е. Фракталы / Е. Федер М.: Мир, 1981. 316 с.
96. Уломов В.И. Автоматизация сбора и обработки сейсмологической информации / В.И. Уломов, В.Г. Катренко, Е.В. Квашин Ташкент: изво ФАН”, 1976. 162 с.
97. Цветаев А.А. Методы группирования в сейсморазведке / А.А. Цветаев М.: Мир, 1963. 269 с.
98. Чекунов А.В. Сейсмичность Киева / А.В. Чекунов, В.В. Кутас, О.М. Харитонов // Геологический журнал 1985. 7, №6. С. 4354.
99. Яковлев А.Н. Введение в вейвлетпреобразование. Учебное пособие / А.Н. Яковлєв Новосибирск: издво НГТУ,2003. 104 с.
100. Яковлев А.Н. Основы вейвлет преобразования сигналов: Учебное пособие. М.: CАЙНС-ПРЕСС, 2003. 80 с.
101. Bungum H., Hysebye E.S., Ringdal F. The NORSAR array and preliminary results of data analysis // Geophys. J. Roy. Astron. Soc. 1971. Vol. 25 № 1-3. P. 115-126.
102. Daubechies І. Ten lectures on wavelets / CBMSNSF conference series in applied mathematics // SIAM Ed 1992. p. 47-63.
103. Manderbrot B.B. The Fraktal Geometry Of Nature / B.B. Manderbrot N.Y.: Freeman. 1982. 246 p.

104. Seismic Array Desing Handbok. IBM. 1970. 180 p.