PhENOMeNAL
Platforma Virtuala de Colectare si Analiza Interactiva a Datelor Geofizice Multidisciplinare

Descrierea Proiectului


Rezumat

Proiectul a fost conceput ca răspuns la întrebările și cerințele utilizatorilor, iar nevoile lor ne-au determinat să punem bazele propunerii. Rezultatul final al proiectului va fi o platformă geofizică integrată funcțională, care va oferi acces publicului la informații referitoare la: corelația temporală între seismicitatea globală, regională și națională, cataloage, hărți interactive și videoclipuri; date și hărți macroseismice ale cutremurelor românești moderate și mari recente si viitoare; câmpul geomagnetic înregistrat în ultimii douăzeci de ani la stațiile din interiorul și din afara zonei seismogene Vrancea, reprezentate ca diagrame temporale și corelate cu seismicitatea și furtunile magnetice. Platforma va colecta, prin chestionare, date macroseismice după un cutremur, oferind în schimb răspunsuri rapide despre intensitatea seismică și explicațiile aferente și informații ale utilizatorilor cu privire la comportamentul anormal al animalelor, al norilor, temperaturii aerului sau apei, a fenomenelor electrice inexplicabile, sau emisiile de gaz ca precursori seismici. Când numărul răspunsurilor va depăși media normală zilnică o alertă automată va fi emisă unui tehnician, pentru prelucrarea manuală. Acest serviciu este necesar pentru ca cetățenii îngrijorați, autoritățile locale, factorii de decizie și departamentele pentru situații de urgență să fie conștienți de situația reală a activității seismice sau geomagnetice. Platforma va grupa o serie de date proprii institutului și de date colectate de la agenții externe. Arhitectura platformei va fi una modulara, bazata pe microservicii responsabile pentru sincronizarea datelor si generarea produselor solicitate de utilizatori, din care acestia vor putea creea selectii bazate pe parametrii datelor disponibile. In spatele fiecarui serviciu vor exista cercetări si se vor vor crea instrumente pentru recunoașterea activitatii seismice și magnetice normale și se vor genera modele predictive de recunoastere a anomaliilor.

Obiective

Obiectivul general al proiectului constă în proiectarea și testarea modelului demonstrativ al unei platforme geofizice de utilitate publică. Platforma geofizică integrată va oferi acces publicului dar si oamenilor de stiinta la informații precum: (i) corelația temporală între seismicitatea globală, regională și națională; (ii) informații macroseismice și hărți ale cutremurelor crustale și subcrustale românești moderate și mari; (iii) comportamentul câmpului geomagnetic înregistrat în ultimii douăzeci de ani la stațiile din interiorul și exteriorul zonei seismogene Vrancea, reprezentat ca diagrame temporale pentru o perioada decisă de utilizator și corelat cu seismicitatea și furtunile magnetice datorate activității solare. Platforma geofizica va colecta prin chestionare, (iv) informații macroseismice după un cutremur, oferind în schimb răspunsuri în timp real cu intensitatea seismică și explicații utile și (v) informații ale utilizatorilor despre comportamentul anormal al animalelor, norii neobișnuiți și temperatura aerului sau a apei, electricitate atmosferică inexplicabilă sau emisii de gaze care ar putea fi asimilate ca precursori ai cutremurelor. In cazul in care numărul răspunsurilor va depăși o medie zilnică normală va fi emisă o alertă automată către un tehnician, pentru prelucrarea manuală a informatiei colectate.

Acest serviciu este necesar pentru cercetători și specialiști, dar și pentru cetățeni, mass-media, autoritățile locale, factorii de decizie și departamentele pentru situații de urgență, pentru a fi conștienți de situația reală a activității seismice sau geomagnetice și pentru a sublinia diferențele dintre situațiile normale și cele anormale. În acest fel, speculațiile despre predicțiile seismice vor fi reduse.

Platforma va oferi, de asemenea, informații utile despre fiecare serviciu și va oferi la cerere explicații și / sau date persoanelor interesate care ar putea observa anomalii în timp real în câmpurile seismic sau geomagnetice. Modelul experimental al platformei va fi testat de un grup de utilizatori compus din specialiști, studenți, agenți economici, reprezentanți ai autorităților locale și, de asemenea, cetățeni interesați să afle mai multe despre apariția cutremurelor din România. Un obiectiv specific al proiectului constă în crearea de instrumente bazate pe inteligență artificială (AI) și metode de învățare automată (ML), pentru recunoașterea modelelor de activitate seismică și magnetică și vor fi generate modele predictive pentru detectarea anomaliilor. Aceste instrumente vor fi obținute în timpul activităților de cercetare aplicativă care vor susține fiecare serviciu virtual propus și vor utiliza cunoștințele existente generate în etapele de cercetare fundamentale anterioare.

În plus, pe lângă instrumentele AI, un alt obiectiv specific al proiectului este implementarea de noi tehnici pentru evaluarea automată a intensităților macroseismice din feedback-ul oamenilor și înregistrări instrumentale

Rezultate estimate

Activitățile de cercetare aplicată și dezvoltare experimentală, grupate în cinci pachete de lucru (WP-uri) vor conduce la 20 de rezultate direct legate de obiectivele propuse.

„WP1 Managementul proiectului și diseminarea rezultatelor” va fi realizat pe întreaga perioadă a proiectului și va asigura coerența tuturor activităților, va cauta oportunități de formare pentru tinerii cercetători și va coordona diseminarea rezultatelor. Rezultatele acestui WP sunt: rapoarte periodice, 4 lucrări ISI pregătite și / sau publicate, pagina web a proiectului.

„WP2 Studii statistice seismologice” vor fi reprezentate de modele de seismicitate, eliberare de energie seismică, calculul vitezei de propagare a undelor seismice longitudinale și transversale (Vp și Vs) în zona de pregătire a cutremurelor și aplicarea tehnicilor AI pe cataloage seismice. Rezultatele WP2 vor fi rapoarte științifice, cataloage și hărți seismice, parametri statistici seismici, diagrame de timp ale vp, vs și vp / vs, metodologii și scripturi pentru detectarea anomaliilor.

„WP3 Distribuția câmpului macroseismic” va realiza relații noi și/sau îmbunătățite pentru evaluarea intensității macroseismice automate (MI) din feedback-ul oamenilor și chestionare și, de asemenea, din înregistrările instrumentale seismice (accelerația și viteza maximă a solului) pentru diferite zone seismogene din România și cartarea intensităților macroseismice ale cutremurelor recente moderate pentru orașele mari. Rezultatele acestui WP sunt rapoarte științifice cu relații matematice și hărți macroseismice.

„WP4 Comportarea câmpului geomagnetic” va evidentia tiparele comportamentului normal și anormal al câmpului geomagnetic și va aplica tehnici statistice pentru corelarea seriilor de timp geomagnetice înregistrate în interiorul zonei seismogene Vrancea cu cele înregistrate în afara acesteia și de factorii externi perturbatori, cum ar fi furtunile geomagnetice cauzate de activitatea solara. Rezultatele acestui WP sunt rapoarte cu definirea tiparului normal și identificarea parametrilor de comportament anormali ai câmpului magnetic și corelația cu seismicitatea Vrancea.

„WP5 Dezvoltarea platformei virtuale și implementarea serviciului” va conduce la rezultatul final și cel mai important al proiectului, platforma geofizică integrată testată si funcțională. Platforma va avea 3 componente: seismica, macroseismica și geomagnetica. Platforma va fi testată de un grup de utilizatori selectați, care fac parte din diferite medii științifice, sociale și economice, iar feedback-ul acestora va fi utilizat pentru proiectarea finală a platformei. Deci, platforma nu va fi doar un serviciu unic, ci un drum cu două căi: unul oferit de INCDFP oamenilor, iar celălalt feedback-ul oferit de utilizatori cercetătorilor INCDFP, informații care uneori ar putea fi cruciale pentru identificarea fenomene precursoare din mediu sau chiar anomalii seismice sau magnetice detectate de utilizatori.