Determinación del epicentro de un sismo por medio del algoritmo EM-DPD

Abstract

Esta investigación determina el epicentro de un sismo a través del algoritmo EM-DPD propuesto por Tzoreff & Weiss (2017), así mismo, está basado en el algoritmo EM propuesto por Dempster, Laird, & Rubin (1977); la investigación inicial de Tzoreff & Weiss está enfocada a la localización de un misil. Para este proyecto, la posición del misil es asociada a la determinación del epicentro de un sismo. Esto es importante dentro del estudio de los sismos, ya que se puede aproximar la zona en la que podrían observarse mayores afectaciones que van desde daños estructurales hasta la pérdida de vidas humanas. Si bien, existen una gran variedad de métodos para aproximar el epicentro de un sismo, esta propuesta genera una localización más exacta, además de identificar características de la fuente y del medio de propagación. En la determinación del epicentro por medio del algoritmo EM-DPD se utilizaron los registros sísmicos de la red K-Net de Japón, por el hecho de contar con una gran red de sensores distribuidos, aproximadamente cada 20 kilómetros. Las estaciones sísmicas que se toman en cuenta para el desarrollo de esta investigación son las cercanas al epicentro del sismo ocurrido en Japón el 14 de junio del 2008 con magnitud de 7.2 en la escala local. Para la adaptación del algoritmo EM-DPD a los sismos se aplican las bases de las transformadas de Fourier, la transformada de Hilbert, en gran parte la estadística inferencial y las distribuciones gaussianas entre otras. Durante el desarrollo del método EM-DPD se propusieron los puntos semilla que dan pie a la aproximación del epicentro, tales puntos fueron las posiciones de 6 estaciones cercanas al epicentro, la dirección del movimiento utilizado es Este-Oeste, se obtuvieron sus transformadas correspondientes y se introdujeron al algoritmo. El resultado del cálculo de epicentro por medio del algoritmo fue en longitud x = 480,936 m, y latitud y = 4,351,816 m y el epicentro correspondientemente del evento proporcionado por la red K-NET de Japón es x= 489,613 m, y = 4,319,891 m. La diferencia en línea recta es de 33,337 m; además, es sabido que el margen de error en el cálculo de los epicentros es de 20,000 km aproximadamente. Así mismo, se espera que al aumentar el número de señales correspondientes a las estaciones la aproximación del epicentro por el algoritmo EM-DPD sea más exacta.