Otimização do software SeisComP para detecção e localização automática de eventos sísmicos regionais no Brasil

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Araujo, Victor Otávio Salles Moraes Pôrto de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Automatic Detection; Detecção Automática; Regional Seismicity; SeisComP; Seismology; Sismicidade Regional; Sismologia
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14132/tde-11042023-163503/

A Rede Sismográfica Brasileira (RSBR) está em operação desde 2009, sendo atualmente composta por um conjunto de quase 100 estações sismográficas banda-larga, com capacidade de transmissão de dados em tempo real. O monitoramento automático de ocorrências de eventos sísmicos é realizado através do software SeisComP, com poucas modificações em seus parâmetros originais de detecção e localização. Mais de 90% dos eventos no catálogo sísmico da RSBR foram detectados manualmente por analistas, em rotinas diárias de análises dos sismogramas. Visando aperfeiçoar a detectabilidade automática de eventos sísmicos no Brasil, foi realizada uma análise da capacidade de detecção automática da RSBR com base em seu catálogo sísmico, seguida de um estudo para otimizar os parâmetros de detecção (filtros de frequência e janelas STA/LTA, limites para detecção e picker), utilizando eventos conhecidos. Também buscou-se otimizar os procedimentos de nucleação e associação de origens, inclusive os que estão contidos no código-fonte do software, de forma a maximizar a detecção de eventos reais e minimizar os falsos-positivos. Por fim, um novo modelo de velocidades foi proposto, utilizando-se como base o modelo NewBR e rotinas automatizadas de processamento para encontrar o melhor conjunto de parâmetros que minimizam o RMS dos eventos utilizados para a obtenção do modelo. As análises indicaram, como parâmetros otimizados, um filtro passa-banda com frequências de corte de 4,5 Hz e 10 Hz, em conjunto com um picker AIC e janelas de tempo de 0,2 s (STA) e 45 s (LTA), para maximizar as chegadas das ondas P dos eventos regionais. Com relação ao código-fonte do módulo scautoloc, foram estabelecidas novas maneiras de se verificar a validade das origens nucleadas, além da remoção de parâmetros e fluxos arbitrários que prejudicam a localização automática de eventos regionais. Também propõe-se a utilização de malhas de pontos cujos números mínimos de leituras e distâncias máximas para nucleação dependem da densidade de estações em um raio de 10 graus a partir de cada nó da grade. Os resultados indicam que as modificações implementadas aprimoram a detecção automática de eventos sísmicos no Brasil, aumentando de 1024 para 5981 as detecções localizáveis entre 2014 e 2021. Dessas detecções, a quantidade de eventos concomitantes ao catálogo sísmico da RSBR passou de 78 para 292, além de possíveis eventos reais que não constam no catálogo oficial. Os parâmetros das origens apresentaram melhoras significativas, tais como a diminuição dos resíduos temporais, a possibilidade de nucleação com contribuição de poucas estações e a detecção de eventos com baixas magnitudes (M1,5). Ademais, após as modificações, também destaca-se a possibilidade de detecção de detonações em regiões de minas e pedreiras conhecidas.