Seismisten tapahtumien paikantaminen seismisillä asemaverkoilla ja signaalien poimiminen seismisestä datasta

Abstract

Seismisten verkkojen tärkeimpiä tehtäviä ovat yleisen seismisyyden tai tietyn alueen seismisyyden valvonta, riskialueiden monitorointi ja hälyttäminen ja seismologisen tutkimusaineiston kerääminen. Perustavoite seismisillä verkoilla on maanjäristysten paikantaminen ja niiden voimakkuuksien määrittäminen. Perinteisten seismisten verkkojen ja virtuaalisten seismisten verkkojen lisäksi monipisteasemien kehittäminen ja niiden käyttömahdollisuuksien laajentaminen ovat viime vuosikymmeninä olleet laajan tutkimustyön kohteena. Esimerkiksi suhteellisilla paikannusmenetelmillä on saatu kohtalaisen tarkasti mallinnettua tektonisia erityispiirteitä monilla alueilla, kuten subduktiovyöhykkeillä. Suomessa seismisyys on lähinnä alueellista ja paikallista ja pääasiassa ihmisen toiminnasta aiheutuvaa seismisyyttä, jota voidaan havainnoida useimmiten vain seismometreillä, ja ihmisen aisteilla havaittavat maanjäristykset ovat todella harvinaisia ja magnitudiltaan suhteellisen pieniä. Siksi Suomen alueelta saatavat seismiset signaalit sisältävät pääasiassa korkeita taajuuksia (1Hz-30Hz). Suomen kansallinen seisminen asemaverkko havainnoi jatkuvasti Suomessa tapahtuvia maanjäristyksiä ja räjäytystöistä aiheutuvia seismisiä signaaleja, ja lisää havaitut tapahtumat automaattisesti luotuihin bulletiineihin, jotka ovat vapaasti kaikkien saatavilla. Näitä voi helposti hyödyntää tutkimuksissa, jotka koskevat seismisiä tapahtumia Suomessa. Koska yhä enemmän tarvitaan automatisoitua seismisten signaalien havainnointia ja seismisten tapahtumien paikantamista, on datakeskuksia sekä datan keräämistä ja käsittelyä koskevaa kehitystyötä tehty paljon viime aikoina. Seismologiseen datankäsittelyyn tarkoitettuja ohjelmistoja on paljon saatavilla, ja niistä esimerkiksi ottamani Python-ympäristöön kehitetty ObsPy sisältää paljon hyödyllisiä ja helppokäyttöisiä perustyökaluja aloitteleville ja myös kokeneille seismologeille. Tähän työhön tein hieman signaalien poimintaa seismisestä datasta ja seismisten tapahtumien paikantamista käyttäen joitakin metodeja ObsPy-kirjastosta.