Comparación de registros en aceleración con mediciones de posición GNSS de los terremotos de 2014 y 2015


Las señales registradas durante los terremotos de Iquique 2014 e Illapel 2015 por los acelerógrafos y GNSS de la Red Sismológica Nacional, fueron comparadas, obteniendo resultados que validan el instrumental y la metodología utilizadas por el CSN.

Un informe que compara registros de posición de GNSS con acelerogramas de movimiento fuerte de los terremotos de Iquique del 1 de abril de 2014 e Illapel del 16 de septiembre de 2016, arrojó resultados que permiten validar la configuración de estos sistemas y las metodologías utilizadas en su procesamiento. “De esta manera, fue posible verificar que los equipos administrados por el Centro Sismológico Nacional (CSN) están siendo utilizados de manera correcta”, señala Felipe Leyton Jefe de Innovación y Transferencia Tecnológica del CSN, quien preparó el informe junto a Juan Carlos Báez, Jefe del área de Geodesia del CSN.

Leyton explica que se llega a esta conclusión porque “sistemas de naturaleza completamente distinta -e independientes- obtienen resultados comparables, lo que vienen a resolver las inquietudes de quienes se han cuestionado sobre si los registros de aceleración poseen una escala de amplitud correcta”.

Respecto del funcionamiento de GNSS,  Báez explica que “los datos geodésicos generados por CSN, están  constituidos por las constelaciones satelitales GPS y GLONASS, los cuales son procesados para determinar la posición geocéntrica cada un segundo (1 Hz), si en una observación no es posible resolver en forma integra todos los efectos (atmosféricos y determinación del número de ciclos enteros recorridos por las ondas desde el satélite al receptor), se genera una solución flotante, determinación menos precisa de la posición. Esto puede ocurrir en algunos segundos, dependiendo de la calidad de las observaciones. Lo sorprendente es que pocas veces ocurrió esa singularidad, es decir que prácticamente no hay pérdida de información con estos equipos”.

Algunos resultados para el terremoto de Iquique 2014:

Informe 2

Informe 3

Fig 1 y Fig 2.  Señales de velocidad del movimiento del suelo inferido en la estación PB01 y PB02 que muestran la concordancia, tanto en amplitud como en frecuencia, del registro de acelerógrafo integrado y filtrado dejando pasar las bajas frecuencias (línea color azul) y aquella derivada del desplazamiento obtenida mediante GNSS (línea de color verde).

Informe 5

Fig 3.  Señales de velocidad del movimiento del suelo observado (línea de color rojo) e inferido en la estación PB06 que muestran la concordancia, tanto en amplitud como en frecuencia, del registro de acelerógrafo integrado y filtrado dejando pasar las bajas frecuencias (línea color azul) y aquella  derivada del desplazamiento obtenida mediante GNSS  (línea de color verde).

Algunos resultados para el terremoto de Illapel 2015:

Informe 7

Informe 8

Fig 4 y Fig 5.  Señales de velocidad del movimiento del suelo inferido en la estación MT09/TLGT y VA01/VALN  que muestran la concordancia, tanto en amplitud como en frecuencia, del registro de acelerógrafo integrado y filtrado dejando pasar las bajas frecuencias (línea color azul) y aquella derivada del desplazamiento obtenida mediante GNSS (línea de color verde).

Metodología

Cada acelerograma fue procesado siguiendo el mismo procedimiento,  de acuerdo a los siguientes pasos: a) la señal se transforma de cuentas a unidades físicas, multiplicando por la ganancia de cada estación, b) se eliminan las ondas de la alta frecuencia mediante un filtro pasa–bajo de 0.5 Hz, de 2 polos y sin fase, c) las señales filtradas fueron integradas en el tiempo, para ser transformadas en velocidad. Por su parte, los datos de GNSS corresponden a inversiones de posición relativa de las estaciones con respecto a otros puntos considerados estables; en este caso, se consideraron al menos tres sitios, los cuales se encuentran distribuidos espacialmente de manera geométricamente homogénea. La inversión cinemática se realizó con dos tipos de software: Bernesse 5.2 y GAMIT/GLOBK (Track) cada 1 seg. Posteriormente, ellos fueron derivados en el tiempo para dejarlos también en unidades de velocidad.

Respecto de las posibilidades que abre el obtener estos resultados, el Jefe de Innovación y Transferencia Tecnológica del CSN indica  que “aparecen nuevas preguntas, tales como si es posible obtener una señal de mejor calidad utilizando los beneficios de ambas (aceleración y desplazamiento); otra es si podemos integrar los acelerogramas para obtener deformaciones confiables; también si es que podemos obtener algún tipo de registro de aceleración a partir de los registros que se obtienen mediante GNSS y complementar la información de acelerógrafos aumentando el número de datos, quizás sea interesante comenzar a abordar estas interrogantes”, señala Leyton.

Descargar el informe completo aquí: InformeGPS-ACC (3MB)

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