تحلیل خطر زلزله با GIS و برنامه‌نویسی (پایتون/متلب)

مرحله اول: تعیین موقعیت سایت پروژه در نرم‌افزار جی‌آی‌اس (GIS) شناسایی موزاییک هدف: ابتدا با استفاده از نقشه‌ راهنمای ارائه شده، موزاییک اختصاصی مربوط به پروژه خود را مشخص کنید. استخراج مختصات مرکز موزاییک: مختصات هندسی مرکز این موزاییک را محاسبه و استخراج کنید؛ این نقطه دقیقاً به عنوان «سایت پروژه» شما در نظر گرفته می‌شود. ایجاد پروژه و ورود داده‌ها در جی‌آی‌اس: نقشه پایه ایران را در محیط نرم‌افزار جی‌آی‌اس فراخوانی کرده و مختصات مرکز موزاییک را به عنوان یک لایه نقطه‌ای به پروژه اضافه کنید. مرحله دوم: گردآوری، یکپارچه‌سازی و آماده‌سازی کاتالوگ زمین‌لرزه‌ها دریافت داده‌های دستگاهی: به وب‌سایت مرکز زمین‌شناسی آمریکا (USGS) مراجعه کرده و داده‌های لرزه‌ای ثبت‌شده برای فلات ایران را دانلود کنید. ادغام داده‌های تاریخی: داده‌های مربوط به زمین‌لرزه‌های تاریخی را از فایلی ارسال کرده‌اند استخراج نموده و با داده‌های دستگاهی ادغام کنید. یکسان‌سازی مقیاس بزرگا: بزرگای تمامی زمین‌لرزه‌های موجود در کاتالوگ را به یک مقیاس واحد و استاندارد یعنی بزرگای گشتاوری تبدیل کنید تا داده‌ها همگن شوند. خوشه‌زدایی کاتالوگ: برای حذف پیش‌لرزه‌ها و پس‌لرزه‌ها و دست‌یابی به کاتالوگی از رویدادهای مستقل، از روش‌های پنجره‌ای مرسوم مانند گاردنر-نوپوف یا ریزنبرگ استفاده کنید. (برای پیاده‌سازی الگوریتم ریزنبرگ می‌توانید از برنامه زد‌مپ استفاده نمایید). ارزیابی میزان کامل بودن کاتالوگ: با روش‌های آماری، بازه‌های زمانی کامل بودن کاتالوگ را برای بزرگاهای مختلف بررسی و تعیین کنید. برش کاتالوگ بر اساس شعاع اثر: با توجه به اینکه نیازی به تحلیل کل کشور نیست، کاتالوگ زلزله‌ها را به یک محدوده شعاعی مشخص در اطراف سایت پروژه محدود کرده و خروجی نهایی را جهت پردازش‌های بعدی به محیط اکسل منتقل کنید. مرحله سوم: مدل‌سازی چشمه‌های لرزه‌زا در محیط جی‌آی‌اس ترسیم چشمه‌های خطی (گسل‌ها): لایه نقشه گسل‌های فعال منطقه را در نرم‌افزار جی‌آی‌اس بارگذاری کرده و گسل‌های پیرامون سایت پروژه را به عنوان چشمه‌های لرزه‌زای خطی ترسیم و خطوط آن را مشخص کنید. تعریف چشمه‌های سطحی (زون‌های لرزه‌زمین‌ساختی): بر اساس توزیع مکانی زمین‌لرزه‌ها، بردار‌های سرعت پوسته، سازوکار (مکانیسم) گسلش و ویژگی‌های زمین‌ساختی، زون‌های لرزه‌خیزی منطقه را پهنه‌بندی و ترسیم کنید. نکته راهنما: برای انجام دقیق‌تر این پهنه‌بندی، می‌توانید از زون‌بندی‌های ارائه‌شده در مراجع معتبر قبلی (مانند مطالعات خانم کریمی پری‌دری، دکتر توکلی یا دکتر کامرانی) الگوبرداری کنید. مرحله چهارم: محاسبات لرزه‌خیزی و تحلیل خطر لرزه‌ای (برنامه‌نویسی) تعیین پارامترهای لرزه‌خیزی منطقه: با استفاده از کاتالوگ خوشه‌زدایی شده، پارامترهای لرزه‌خیزی زون‌ها یعنی مقادیر آلفا و بتا (که متناظر با ضرایب اِی و بی در رابطه گوتنبرگ-ریشتر هستند) را محاسبه کنید. انتخاب روابط کاهندگی: روابط پیش‌بینی حرکت زمین یا روابط کاهندگی مناسب و سازگار با شرایط زمین‌ساختی منطقه مورد مطالعه را انتخاب کنید. برنامه‌نویسی و تحلیل خطر احتمالاتی: الگوریتم‌ها و فرمول‌های ریاضی مربوط به تحلیل خطر احتمالاتی زلزله را در یک محیط برنامه‌نویسی (مانند متلب یا پایتون) کدنویسی کنید. استخراج خروجی نهایی پروژه: محاسبات را اجرا کرده و در نهایت منحنی‌های خطر لرزه‌ای را برای شتاب‌های مختلف در سایت پروژه استخراج و ترسیم نمایید.