تعیین چشمه های لرزه ای با استفاده از الگوریتم خوشه بندی فازی بهینه

چشمه های لرزه ای نقش مهمی در برآورد خطر در فرایند تحلیل خطر لرزه ای ایفا می کنند. انتخاب این مناطق بیشتر بر پایه قضاوت های کارشناسان انجام می شود و در بیشتر موارد، تعیین چشمه های لرزه ای توسط چند کارشناس نتایج متفاوت و بحث برانگیزی را دربر دارد. از این رو، یکی از عوامل مهم در ایجاد عدم قطعیت در تحلیل خطر می تواند به دلیل چگونگی انتخاب چشمه ها باشد. نسبت دادن رخدادهای گذشته به هر چشمه لرزه ای مساله مهم بعدی تحلیل خطر زمین لرزه است که این کار نیز توسط قضاوت های بصری کارشناسان انجام می شود و از آنجایی که گسل مسبب هر رخداد به طور واضح مشخص نیست؛ مانند تعیین چشمه های لرزه ای، این شیوه نتایج مبهمی دارد. در پژوهش حاضر سعی شده است که با استفاده از روش بهینه سازی توده ذرات به منظور خوشه بندی فازی، به طور هم زمان چشمه های لرزه ای تعیین شده و رویدادهای لرزه ای به گسل ها نسبت داده شوند. الگوریتم مورد استفاده بر پایه کمینه سازی دو تابع هدف فاصله رویداد ها از گسل و مرکز خوشه (مرکز چگالی رویدادها) کار می کند. این الگوریتم به دو حالت روی داده های ناحیه شمال باختر ایران اعمال شد؛ در حالت اول فاصله مورد محاسبه فاصله اقلیدسی بوده است و در حالت دوم فاصله ماهالانوبیس در محاسبات در نظر گرفته شدند. برای ارزیابی درستی الگوریتم، از رویداد هایی که از پیش به گسل ها نسبت داده شده اند استفاده شد. مقایسه خروجی های الگوریتم با بانک اطلاعات زمین لرزه های نسبت داده شده گذشته نشان داد که 2/79 درصد از این رویدادها با در نظر گرفتن فاصله اقلیدسی و 5/87 درصد از این رویدادها با در نظر گرفتن فاصله ماهالانوبیس به درستی به گسل ها اختصاص یافتند که نشان از عملکرد خوب روش پیشنهادی این مطالعه با استفاده از فاصله ماهالانوبیس دارد. نتایج حاصل نشان می دهند که رویکرد پیشنهادی به مهندسین زمین لرزه شناسی کمک می کند تا با عدم قطعیت کمتری در فرایند تحلیل خطر لرزه ای افزون بر تعیین چشمه ها، زمین لرزه ها را به گسل ها اختصاص دهند.