Yıl: 2019 Cilt: 8 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 642 - 651 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 25-11-2020

Gaziantep-Kahramanmaraş Bölgesinde Meydana Gelen Deprem ve Taş Ocağı Patlatmalarının Zaman ve Frekans Ortamı Yöntemleri ile Sınıflandırılması

Öz:
Gaziantep-Kahramanmaraş bölgesi, Türkiye'nin güneydoğusunda tektonik yönden aktif bir alanda yer almaktadır.Bölgede, maden ve taş ocakları yaygın bir şekilde bulunmaktadır. Bunlara ait işletmelerde malzeme temini içinpatlayıcılar kullanılmaktadır. Dolayısıyla bölgede sadece tektonik olaylar değil yapay kaynaklı patlatmalar dasismik istasyonlar tarafından kayıt edilebilmektedir. Yapay ve doğal kaynaklı sarsıntı kayıtlarının sismikkataloglarda meydana getirdiği karmaşıklık, sismoloji çalışmaları için büyük sorun teşkil etmektedir. Buçalışmanın amacı, inceleme bölgesindeki doğal ve yapay kaynaklı olayların ayırt edilerek kataloglardakitanımlamanın net olarak ortaya konulmasıdır. Bu çalışmada, Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi DepremAraştırma Enstitüsü Bölgesel Deprem-Tsunami İzleme Merkezi (KRDAE-BDTİM) tarafından işletilen GAZsismik istasyonunun kayıtları kullanılmıştır. Lokal büyüklüğü en fazla 3.0 olan ve Ocak 2013-Nisan 2016 yıllarıarasında meydana gelen 95 adet sismik olay kayıtlarının sadece yatay bileşenleri kullanılmıştır. Genlik oranı,karmaşıklık ve Sürekli Dalgacık Dönüşümü (SDD) yöntemleri ile analizler yapılmıştır. Sınıflandırmadaistatistiksel yaklaşım olarak lineer ve karesel ayrımlaştırma fonksiyonları (LAF-KAF) kullanılmıştır. Genlik oranıyöntemine göre, LAF ile 69 adet ve KAF ile 70 adet deprem ayrımlaştırılmıştır. Karmaşıklık yöntemine göre ise24 patlatma kaydı yine aynı fonksiyonlar ile kategorize edilmiştir. Sürekli Dalgacık Dönüşümü analizine göre isetüm olaylar %100 başarı ile sınıflandırılmıştır. Sonuçlar, ilk gözlem ile kıyaslandığında KAF'ın LAF'a ve genlikoranı yönteminin karmaşıklık yöntemine göre daha iyi bir sınıflandırma sunduğu ve SDD'nin ise diğer yöntemleregöre daha başarılı ayrımlaştırma yaptığı şeklinde yorumlanmıştır. Ayrıca, Sürekli Dalgacık Dönüşümü analizi ilede olaylar %100 başarı ile sınıflandırılmıştır.
Anahtar Kelime:

Classification of Quarry Blasts and Tectonic Events with Time and Frequency Domain Methods in Gaziantep-Kahramanmaras Region, Turkey

Öz:
Gaziantep-Kahramanmaras region is located on the tectonically active area and the southeastern part of Turkey. In this region, mining and quarry companies are widely scattered and the explosives are being used for material supply. Therefore, not only the tectonic events but also the artificial explosions could have been recorded by the seismic stations in the region. The complexity of the catalogues through the recordings of artificial and natural seismic events is a major problem for the seismological studies. The aim of this study is to distinguish between natural and artificial sources in the investigated area and to provide a clear definition in catalogs. The recorded signals were provided from the earthquake station GAZ, operating by Bogazici University Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute Regional Earthquake-Tsunami Monitoring Center (KOERI-RETMC). Only the vertical components of the seismograms of 95 seismic events with up to 3.0 local magnitude in between January 2013-April 2016 were used. The analyses were done with amplitude ratio, complexity and Continuous WaveletTransform (CWT) methods. The statistical approaches that the linear and quadratic discriminant functions (LDFQDF) were used for classification of the events. About an amplitude ratio method, 69 and 70 earthquakes were determined with LDF and QDF, respectively. On the complexity method, 24 quarry blasts were discriminated with the same functions. According to the Continuous Wavelet Transform analysis, all events were categorized with the accuracy of 100%. As the results, QDF could classify the events better than LDF and these functions are more successful in the amplitude ratio method rather than complexity through the comparison with first visual inspection, also CWT is able to classify more successfully than other methods. In addition, all events were discriminated through the Continuous Wavelet Transform analysis with a success rate as 100%.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] Su F., Aki K., Biswas N.N. 1991. Discriminating quarry blasts from earthquakes using coda waves. Bull Seism Soc Am., 81: 162-178.
  • [2] Aki K. 1995. Discriminating underground explosions from earthquakes using seismic coda waves. University of Southern California Los Angeles Center for Earth Sciences.
  • [3] Kim W.Y., Aharonian V., Lerner-Lam A.L., Richards P.G. 1997. Discrimination of earthquakes and explosions in southern Russia using regional high-frequency three-component data from the IRIS/JSP Caucasus network. Bull Seism Soc Am., 87: 569-588.
  • [4] Gitterman Y., Pinsky V., Shapira A. (1998) Spectral classification methods in monitoring small local events by the Israel seismic network. J Seismol., 2: 237-256.
  • [1] Ataeva G., Gitterman Y., Shapira A. 2017. The ratio between corner frequencies of source spectra of P-and S-waves—a new discriminant between earthquakes and quarry blasts. J Seismol., 21: 209-220.
  • [5] Yıldırım E., Gülbağ A., Horasan G., Doğan E. 2011. Discrimination of quarry blasts and earthquakes in the vicinity of Istanbul using soft computing techniques. Comput Geosci., 37: 1209-1217.
  • [6] Yavuz E., Sertçelik F., Livaoğlu H., Woith H., Lühr B-G. 2018. Discrimination of quarry blasts from tectonic events in the Armutlu Peninsula, Turkey. J Seismol., 23: 59-76.
  • [7] Baumgardt D.R., Young G.B. 1990. Regional seismic waveform discriminants and case-based event identification using regional arrays. Bull Seism Soc Am., 80: 1874-1892.
  • [8] Wüster J. 1993. Discrimination of chemical explosions and earthquakes in central Europe—a case study. Bull Seism Soc Am., 83: 1184-1212.
  • [9] Gitterman Y., Shapira A. 1993. Spectral discrimination of underwater explosions. Isr J Earth Sci., 42: 37-44.
  • [11] Arai N., Yosida Y. 2004. Discrimination by short-period seismograms. International Institute of Seismology and Earthquake Engineering, Building Research Institute (IISEE). Lecture Note, Global Course, Tsukuba, Japan, p. 10.
  • [12] Roueff A., Chanussot J., Mars J.I., Nguyen M.Q. 2004. Unsupervised separation of seismic waves using the watershed algorithm on time scale images. Geophysical Prospecting, 52 (4): 287-300.
  • [13] Horasan G., Güney A.B., Küsmezer A., Bekler F., Öğütçü Z., Musaoğlu N. 2009. Contamination of seismicity catalogs by quarry blasts: An example from Istanbul and its vicinity, northwestern Turkey. J Asian Earth Sci., 34: 90-99.
  • [14] Sertçelik F., Başer O. 2010. Güney Ege Bölgesi’nde yapay ve doğal kaynaklı titreşimlerin ayırt edilmesi. Yerbilimleri, 31: 233-245.
  • [15] Kekovalı K., Kalafat D., Deniz P. 2012. Spectral discrimination between mining blasts and natural earthquakes: Application to the vicinity of Tunçbilek mining area, Western Turkey. Int J Phys Sci., 7: 5339-5352.
  • [16] Yılmaz Ş., Bayrak Y., Çınar H. 2013. Discrimination of earthquakes and quarry blasts in the eastern Black Sea region of Turkey. J Seismol., 17: 721-734.
  • [17] Kuyuk H.S., Yildirim E., Dogan E., Horasan G. 2014. Clustering seismic activities using linear and nonlinear discriminant analysis. J Earth Sci., 25: 140-145.
  • [18] Sertçelik F., Irmak T.S., Livaoğlu H., Yavuz E., Sertçelik İ., Kurtuluş C. 2016. Spectral analysis of recent Ankara (Turkey) terrorist attacks. 5th Annual International Conference on Geological and Earth Sciences, Full Proceedings, 1: 41-47.
  • [19] Budakoğlu E., Horasan G. 2018. Classification of seismic events using linear discriminant function (LDF) in the Sakarya region, Turkey. Acta Geophysica, 66 (5): 895-906.
  • [20] Livaoğlu H., Yavuz E., Sertçelik F., Irmak T.S., Sertçelik İ., Kurtuluş C. 2018. Seismic characterization of the blast occured in Istanbul (Turkey) by the end of 2016. Disaster Science and Engineering, 4 (1): 46-53.
  • [21] Yavuz E., Livaoğlu H., Irmak T.S., Sertçelik F. 2018. Mersin Akkuyu Nükleer Güç Santrali Civarındaki Sismik Olayların Sınıflandırılması. Türkiye Ulusal Jeodezi ve Jeofizik Birliği Bilimsel Kongresi, 30 Mayıs-2 Haziran 2018, İzmir, Türkiye. 438-441.
  • [22] McClusky S., Reilinger R., Mahmoud S., Sari D.B., Tealeb A. 2003. GPS constraints on Africa (Nubia) and Arabia plate motions. Geophys J Int., 155: 126-138.
  • [23] Reilinger R., McClusky S., Vernant P., Lawrence S., Ergintav S., Cakmak R., Ozener H., Kadirov F., Guliev I., Stepanyan R., Nadariya M., Hahubia G., Mahmoud S., Sakr K., ArRajehi A., Paradissis D., Al-Aydrus A., Prilepin M., Guseva T., Evren E., Dmitrotsa A., Filikov S.V., Gomez F., Al-Ghazzi R., Karam G. 2006. GPS constraints on continental deformation in the Africa‐ Arabia‐ Eurasia continental collision zone and implications for the dynamics of plate interactions Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 111: 9983-9999.
  • [24] Akbaş B., Akdeniz N., Aksay A., Altun İ., Balcı V., Bilginer E., Bilgiç T., Duru M., Ercan T., Gedik İ., Günay Y., Güven İ.H., Hakyemez H.Y., Konak N., Papak İ., Pehlivan Ş., Sevin M., Şenel M., Tarhan N., Turhan N., Türkecan A., Ulu Ü., Uğuz M.F., Yurtsever A. 2011. Türkiye Jeoloji Haritası Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Yayını. Ankara, Türkiye.
  • [25] Emre Ö., Duman T.Y., Özalp S., Elmacı H., Olgun Ş., Şaroğlu F. 2013. 1/1.125.000 Ölçekli Türkiye Diri Fay Haritası, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Özel Yayınlar Serisi, Ankara, Türkiye.
  • [26] Başokur A.T. 2007. Spektral analiz ve sayısal süzgeçler. TMMOB Jeofizik Mühendisleri Odası Eğitim Yayınları.
  • [27] Sertçelik F., Irmak T.S., Livaoğlu H., Yavuz E., Sertçelik İ., Kurtuluş C. 2017. Seismological Analysis of May 12, 2016 Diyarbakir (SE Turkey) Blast, International Conference on Innovative Trends in Engineering, Technology, Computer and Applied Sciences (ITETCAS), Full Proceedings, 2 (7).
  • [28] Krzanowski W.J. 1988. Principles of multivariate analysis: a user’s perspective. Clarendon.
  • [29] Seber G.A.F. 1984. Multivariate Observations. Hoboken, John Wiley & Sons, Inc.
  • [30] MATLAB Release 2015b. The Mathworks, Inc, Natick, Massachusetts, United States.
APA Yavuz E, sertçelik f, Livaoglu H, Irmak T (2019). Gaziantep-Kahramanmaraş Bölgesinde Meydana Gelen Deprem ve Taş Ocağı Patlatmalarının Zaman ve Frekans Ortamı Yöntemleri ile Sınıflandırılması. , 642 - 651.
Chicago Yavuz Evrim,sertçelik fadime,Livaoglu Hamdullah,Irmak Tahir Serkan Gaziantep-Kahramanmaraş Bölgesinde Meydana Gelen Deprem ve Taş Ocağı Patlatmalarının Zaman ve Frekans Ortamı Yöntemleri ile Sınıflandırılması. (2019): 642 - 651.
MLA Yavuz Evrim,sertçelik fadime,Livaoglu Hamdullah,Irmak Tahir Serkan Gaziantep-Kahramanmaraş Bölgesinde Meydana Gelen Deprem ve Taş Ocağı Patlatmalarının Zaman ve Frekans Ortamı Yöntemleri ile Sınıflandırılması. , 2019, ss.642 - 651.
AMA Yavuz E,sertçelik f,Livaoglu H,Irmak T Gaziantep-Kahramanmaraş Bölgesinde Meydana Gelen Deprem ve Taş Ocağı Patlatmalarının Zaman ve Frekans Ortamı Yöntemleri ile Sınıflandırılması. . 2019; 642 - 651.
Vancouver Yavuz E,sertçelik f,Livaoglu H,Irmak T Gaziantep-Kahramanmaraş Bölgesinde Meydana Gelen Deprem ve Taş Ocağı Patlatmalarının Zaman ve Frekans Ortamı Yöntemleri ile Sınıflandırılması. . 2019; 642 - 651.
IEEE Yavuz E,sertçelik f,Livaoglu H,Irmak T "Gaziantep-Kahramanmaraş Bölgesinde Meydana Gelen Deprem ve Taş Ocağı Patlatmalarının Zaman ve Frekans Ortamı Yöntemleri ile Sınıflandırılması." , ss.642 - 651, 2019.
ISNAD Yavuz, Evrim vd. "Gaziantep-Kahramanmaraş Bölgesinde Meydana Gelen Deprem ve Taş Ocağı Patlatmalarının Zaman ve Frekans Ortamı Yöntemleri ile Sınıflandırılması". (2019), 642-651.
APA Yavuz E, sertçelik f, Livaoglu H, Irmak T (2019). Gaziantep-Kahramanmaraş Bölgesinde Meydana Gelen Deprem ve Taş Ocağı Patlatmalarının Zaman ve Frekans Ortamı Yöntemleri ile Sınıflandırılması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 8(2), 642 - 651.
Chicago Yavuz Evrim,sertçelik fadime,Livaoglu Hamdullah,Irmak Tahir Serkan Gaziantep-Kahramanmaraş Bölgesinde Meydana Gelen Deprem ve Taş Ocağı Patlatmalarının Zaman ve Frekans Ortamı Yöntemleri ile Sınıflandırılması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 8, no.2 (2019): 642 - 651.
MLA Yavuz Evrim,sertçelik fadime,Livaoglu Hamdullah,Irmak Tahir Serkan Gaziantep-Kahramanmaraş Bölgesinde Meydana Gelen Deprem ve Taş Ocağı Patlatmalarının Zaman ve Frekans Ortamı Yöntemleri ile Sınıflandırılması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol.8, no.2, 2019, ss.642 - 651.
AMA Yavuz E,sertçelik f,Livaoglu H,Irmak T Gaziantep-Kahramanmaraş Bölgesinde Meydana Gelen Deprem ve Taş Ocağı Patlatmalarının Zaman ve Frekans Ortamı Yöntemleri ile Sınıflandırılması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2019; 8(2): 642 - 651.
Vancouver Yavuz E,sertçelik f,Livaoglu H,Irmak T Gaziantep-Kahramanmaraş Bölgesinde Meydana Gelen Deprem ve Taş Ocağı Patlatmalarının Zaman ve Frekans Ortamı Yöntemleri ile Sınıflandırılması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2019; 8(2): 642 - 651.
IEEE Yavuz E,sertçelik f,Livaoglu H,Irmak T "Gaziantep-Kahramanmaraş Bölgesinde Meydana Gelen Deprem ve Taş Ocağı Patlatmalarının Zaman ve Frekans Ortamı Yöntemleri ile Sınıflandırılması." Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 8, ss.642 - 651, 2019.
ISNAD Yavuz, Evrim vd. "Gaziantep-Kahramanmaraş Bölgesinde Meydana Gelen Deprem ve Taş Ocağı Patlatmalarının Zaman ve Frekans Ortamı Yöntemleri ile Sınıflandırılması". Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 8/2 (2019), 642-651.