Геоэкологические аспекты формирования интенсивности землетрясения на основе инструментальных данных
Authors: Заалишвили В.Б. , Мельков Д.А. , Фидарова М.И. , Шманатов Г.В. 
Published: June 2024

Актуальность работы. Факторами, определяющими интегральный геоэкологический риск территорий, являются его основные составляющие: природные – геолого-тектонические, искусственно-техногенные, экологические, социально-экономические и административные, состояние которых определяет потенциал ущерба и его проявленную величину. Сейсмическая интенсивность является наиболее точной характеристикой сейсмических воздействий, поскольку она напрямую связана с повреждаемостью объектов. При этом на практике осуществляется округление данных полученных различными способами до десятичных знаков, без оценки точности и статистической (вероятностной) обеспеченности получаемых результатов. Это предполагает необходимость разработки методологии использования при оценках сейсмической опасности дробных значений интенсивности в баллах. Методы. Современные цифровые геоинформационные технологии позволяют производить системную оценку состояния каждого фактора риска на основе алгоритмов машинного обучения. В работе использован метод опорных векторов (support vector regression) и процедура кросс-валидации. В рамках разрабатываемой геоинформационно-вычислительной системы выполнена системная интеграция блоков регионального моделирования сейсмических воздействий на основе зон ВОЗ и реакции отдельных участков на данные воздействия. При этом моделировались ансамбли акселерограмм с варьированием характеристик разломов, и выполнялась статистическая обработка результатов с представлением пространственных данных в ГИС-технологиях, формирующих геоэкологический риск территории. Результаты. Разработана оригинальная методика оценки состояния грунтовой толщи по критерию дисперсии и на ее основе введены поправки в распределение зон по сейсмическим свойствам, подтверждающихся инструментальными данными (наличие просадочных грунтов) и обуславливающих различный геоэкологический риск.

Relevance.The factors that determine the integral geo-ecological risk of territories are its main components: natural-geological-tectonic, artificial-technogenic, environmental, socio-economic and administrative, the state of which determines the potential for damage and its manifested magnitude. Seismic intensity is the most accurate characteristic of seismic impacts, since it is directly related to the damageability of objects. At the same time, in practice, data obtained in various ways is rounded to decimal places, without assessing the accuracy and statistical (probabilistic) reliability of the results obtained. This suggests the need to develop a methodology for using fractional intensity values in points when assessing seismic hazard. Methods. Modern digital geographic information technologies allow for a systematic assessment of the state of each risk factor based on machine learning algorithms. The work used the support vector regression method and the cross-validation procedure. Within the framework of the developed geographic information and computing system, system integration of blocks of regional modeling of seismic impacts based on possible seismic sources zones and the response of individual areas to these impacts was carried out. At the same time, ensembles of accelerograms with varying fault characteristics were modeled, and statistical processing of the results was performed with the presentation of spatial data in GIS technologies that form the geoecological risk of the territory. Results. An original method for assessing the state of the soil mass using the dispersion criterion has been developed and, on its basis, amendments have been introduced to the distribution of zones by seismic properties, confirmed by instrumental data (presence of subsidence soils) and causing various geo-ecological risks.