مقایسه روش‌های مختلف رتبه‌بندی روابط کاهندگی و انتخاب روابط مناسب برای انجام تحلیل خطر لرزه ای در ناحیه زاگرس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده صنعت و معدن، دانشگاه یاسوج، چرام 59836 - 75761 ، ایران.

2 دانشکده صنعت و معدن، دانشگاه یاسوج، چرام 59836-75761، ایران.

3 دپارتمان مهندسی عمران و محیط زیست، دانشکده مهندسی و علوم طبیعی، دانشگاه ایسلند، ریکیاویک، ایسلند& مرکز مطالعات مهندسی زلزله، سلفوس، ایسلند.

چکیده

انتخاب روابط مناسب پیش‌بینی زمین‌لرزه، یکی از چالش‌های اساسی در ارزیابی خطر لرزه‌ای است. این روابط و وزن اختصاص داده شده به آن‌ها در فرآیند درخت منطقی که به منظور لحاظ نمودن عدم قطعیت اعمال می‌شوند، اثر قابل توجهی بر نتایج تحلیل خطر لرزه‌ای می‌گذارند. بنابراین ارزیابی عملکرد آن‌ها نسبت به زمین لرزه‌های مشاهده شده در منطقه تحت مطالعه می‌تواند منجر به تعیین روابط مناسب‌‌تر، و در نتیجه کاهش عدم‌قطعیت در نتایج تحلیل خطر لرزه‌ای شود. هدف از این مطالعه تعیین روابط مناسب پیش‌بینی زمین‌لرزه برای پهنه لرزه‌خیز زاگرس با استفاده از روش‌های رتبه‌بندی است. بدین منظور، ابتدا سه روش رتبه‌بندی بر اساس لگاریتم درست‌نمایی، فاصله اقلیدسی و معیار اطلاعاتی انحراف بر اساس یک مجموعه داده شبیه سازی شده مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان‌ داد که روش معیار اطلاعاتی انحراف مناسب‌ترین روش برای رتبه‌بندی روابط پیش‌بینی زمین‌لرزه است. سپس مدل‌های مختلف محلی، منطقه‌ای و جهانی پیش‌بینی زمین‌لرزه به کمک روش معیار اطلاعاتی انحراف برای پهنه زاگرس مورد ارزیابی و رتبه‌بندی قرار گرفتند. در تحلیل رتبه‌بندی، از یک مجموعه زمین‌لرزه ثبت شده‌ در گستره زاگرس، شامل 457 رکورد از 99 رویداد زلزله استفاده شده است. سپس مدل‌های پیش‌بینی زمین‌لرزه بر اساس معیار اطلاعاتی انحراف رتبه‌بندی شد. نتایج نشان می‌دهد که روابط محلی پیش‌بینی زمین‌لرزه نسبت به روابط منطقه‌ای و جهانی، دارای انطباق بیشتری با داده‌های ثبت شده زمین‌لرزه هستند. همچنین نتایج نشان داد که مدل‌های توسعه داده شده بر مبنای داده‌های جهانی، برای اعمال در فرآیند تحلیل خطر لرزه‌ای در پهنه لرزه‌خیز زاگرس مناسب نیستند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparing different data-driven ranking methods and selecting appropriate GMPEs for performing PSHA in Zagros zone

نویسندگان [English]

  • Hadi Sayyadpour 1
  • Seyed Nasrollah Eftekhari 2
  • Milad Kowsari 3
1 Faculty of Technology and Mining, Yasouj University, Choram 75761-59836, Iran.
2 Faculty of Technology and Mining, Yasouj University, Choram 75761-59836, Iran
3 Faculty of Civil and Environmental Engineering, School of Engineering and Natural Sciences, University of Iceland, Reykjavik, Iceland (EERC-UI)
چکیده [English]

In seismic hazard assessment, selection of an appropriate ground motion prediction equation (GMPE) is challenging. These models and their weights which are used in a logic tree framework to consider the epistemic uncertainty, strongly affect the seismic hazard results. In this regard, evaluating their applicability against the observed ground motions for a region under study can result in finding the most appropriate GMPE and also reducing the epistemic uncertainty. Thus, the goal of this study is to rank different GMPEs using the data-driven ranking methods for the Zagros seismotectonic province. For this purpose, three data-driven ranking methods including the log likelihood, Euclidean distance and deviance information criterion (DIC) methods were evaluated based on a simulated dataset. The results identify the DIC as the most appropriate ranking method. Then, different local, regional and worldwide candidate GMPEs were ranked using the DIC method for the Zagros seismotectonic province. For the purpose of ranking, we used a dataset that include 457 records from 99 earthquake events recorded in the Zagros seismotectonic province. The results have been calculated at seven oscillator periods. Then, the candidate GMPEs were ranked and the most appropriate GMPEs were selected. The results show the better performance of the local GMPEs compared to the regional and worldwide models. Moreover, it was concluded that the worldwide GMPEs are not suitable to use for seismic hazard assessment in the Zagros region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ground motion prediction equations. Ranking
  • LLH method
  • EDR index
  • Zagros