Исследование, проведенное учеными Геологической службы США и опубликованное 10 апреля в первом томе нового журнала AAAS Science Advances, показало, что датчики в смартфонах и аналогичных устройствах могут использоваться для создания систем предупреждения о землетрясениях. Несмотря на то, что приемники GPS (Global Positioning System) в смартфоне менее точны, чем оборудование научного уровня, они могут обнаруживать постоянное движение грунта (смещение), вызванное движением разлома при сильном землетрясении.Используя краудсорсинговые наблюдения со смартфонов участвующих пользователей, землетрясения можно было обнаруживать и анализировать, а индивидуальные предупреждения о землетрясениях могли передаваться обратно пользователям. «Оповещение из краудсорсинга означает, что сообщество получит пользу от данных, полученных от сообщества», — сказала Сара Минсон, геофизик USGS и ведущий автор исследования.
Минсон был научным сотрудником Калифорнийского технологического института, который работал над этим исследованием.Системы раннего предупреждения о землетрясениях обнаруживают начало землетрясения и быстро передают предупреждения людям и автоматизированным системам до того, как они испытают сотрясение в месте нахождения. Хотя большая часть населения мира подвержена разрушительным землетрясениям, системы EEW в настоящее время работают только в нескольких регионах мира, включая Японию и Мексику. «Большая часть мира не получает предупреждений о землетрясениях в основном из-за затрат на создание необходимых сетей научного мониторинга», — сказал геофизик Геологической службы США и руководитель проекта Бенджамин Брукс.Исследователи проверили осуществимость краудсорсингового EEW с помощью моделирования гипотетического землетрясения магнитудой 7 баллов и реальных данных землетрясения Тохоку-оки, Япония, магнитудой 9 баллов в 2011 году.
Результаты показывают, что краудсорсинговое EEW может быть достигнуто с помощью лишь крошечного процента людей в данной области, предоставляющих информацию со своих смартфонов. Например, если отреагировали телефоны менее 5000 человек в большом мегаполисе, землетрясение можно было бы обнаружить и проанализировать достаточно быстро, чтобы предупредить об этом более отдаленные районы до начала сильной сотрясения. «Электронное предупреждение движется быстрее, чем землетрясение», — пояснил Крейг Гленни, автор отчета и профессор Хьюстонского университета.Авторы обнаружили, что датчики в смартфонах и аналогичных устройствах могут использоваться для выдачи предупреждений о землетрясениях для землетрясений силой примерно 7 баллов или более, но не для небольших, но потенциально разрушительных землетрясений. Для комплексного EEW требуется плотная сеть научных инструментов.
EEW научного уровня, например система ShakeAlert Геологической службы США, которая в настоящее время внедряется на западном побережье США, сможет помочь минимизировать воздействие землетрясений в широком диапазоне магнитуд. Однако во многих частях мира, где недостаточно ресурсов для создания и поддержания научных сетей, а бытовая электроника становится все более распространенной, краудсорсинговые EEW обладают значительным потенциалом.
«Система раннего предупреждения о землетрясениях в США строится на основе наших высококачественных научных сетей о землетрясениях, но краудсорсинговые подходы могут расширить нашу систему и иметь реальный потенциал, чтобы сделать предупреждения возможными в местах, где нет высококачественных сетей», — сказал Дуглас Гивен, координатор Геологической службы США Системы раннего предупреждения о землетрясениях ShakeAlert. Агентство США по международному развитию уже согласилось профинансировать пилотный проект в сотрудничестве с чилийским Centro Sismologico Nacional по тестированию пилотной гибридной системы предупреждения о землетрясениях, состоящей из автономных датчиков смартфонов и датчиков научного уровня, вдоль побережья Чили.
"Использование парка мобильных телефонов в качестве распределенной сенсорной сети — и статистическая информация о том, что многие неточные инструменты могут способствовать созданию более точных измерений — имеет широкую применимость, включая большой потенциал, чтобы принести пользу сообществам, где нет существующей сети. научных инструментов », — сказал Боб Ианнуччи из Университета Карнеги-Меллона в Кремниевой долине.«Тридцать лет назад потребовались месяцы, чтобы составить приблизительную картину деформаций в результате землетрясения.
Эта новая технология обещает обеспечить почти мгновенное изображение с гораздо большим разрешением», — сказал Томас Хитон, соавтор исследования и профессор инженерной сейсмологии. в Калтехе.«Данные, полученные из коллективных источников, менее точны, но для более крупных землетрясений, вызывающих большие сдвиги на поверхности земли, они содержат достаточно информации, чтобы обнаружить, что землетрясение произошло, информации, необходимой для раннего предупреждения», — сказала соавтор исследования Сьюзан Оуэн из НАСА.
Лаборатория реактивного движения, Пасадена, Калифорния.