کشف بی‌هنجاری‌های میدان ثقل مرتبط با وقوع زلزله‌های بزرگ در داده‌های ماهواره‌ای GRACE با استفاده از روش‌های تصمیم‌گیری جمعی

هر چند سال هزاران نفر در سرتاسر جهان بر اثر وقوع زلزله جان خود را از دست می‌دهند. پژوهش‌های فراوانی دربارۀ چگونگی وقوع زلزله انجام گرفته است که هدف نهایی همۀ آن‌ها به‌حداقل رساندن تأثیرات نامطلوب این پدیده است. در این مقاله نیز به منظور کشف ناهنجاری‌های تغییرات میدان ثقل قبل از وقوع زلزله‌های بزرگ، از داده‌های هفتگی پروژۀ ماهواره‌ای GRACE طی دورۀ هشت‌ساله استفاده شده است. در این مطالعه پس از تولید سری‌های زمانی تغییرات برخی از مؤلفه‌های تانسور مرتبه دوم پتانسیل ثقل، به منظور کشف رفتارهای غیرعادی میدان ثقل قبل از وقوع زلزله، از روش آماری میانه و دامنۀ بین چارکی، درخت تصمیم‌گیری و روش‌های تصمیم‌گیری جمعی بگینگ (Bagging)، بوستینگ (Boosting) و جنگل تصادفی (Random Forest) استفاده شد. مشتقات مرتبه دوم پتانسیل ثقل علاوه بر کاهش خطای نوارنوارشدگی موجود در داده‌های GRACE، مؤلفه‌های فرکانس بالای میدان ثقل را تقویت می‌کنند که موجب می‌شود تغییرات ناشی از پدیده‌های ژئوفیزیکی محلی مانند زلزله بهتر نشان داده شوند. مطابق با نتایج این پژوهش 2 تا 5 هفته قبل از وقوع زلزله، تغییرات ناگهانی در مؤلفه‌های  از تانسور مرتبه دوم میدان ثقل دیده می‌شود.