ప్రపంచంలోని ఇంటర్నెట్ నెట్‌వర్క్‌లోకి ప్రవేశించడం ద్వారా భూకంపాలను ముందస్తుగా గుర్తించడం చాలా మెరుగుపరచవచ్చు, కొత్త అల్గోరిథంతో కలిసి, పరిశోధకులు అంటున్నారు.
కేబుల్ టెలివిజన్, టెలిఫోన్ సిస్టమ్స్ మరియు గ్లోబల్ వెబ్ మ్యాట్రిక్స్ కోసం ఉపయోగించే ఫైబర్ ఆప్టిక్ కేబుల్స్ ఇప్పుడు ఇటీవలి సాంకేతిక పురోగతికి భూకంప చిరాకులను కొలవడానికి సహాయపడే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నాయి, అయితే ఈ పురోగతిని ఉపయోగించడం సమస్యాత్మకం.
ఈ రోజు ప్రచురించబడిన కొత్త కాగితం జియోఫిజికల్ జర్నల్ ఇంటర్నేషనల్ ఫైబర్ ఆప్టిక్ డేటాను చేర్చడానికి సరళమైన భౌతిక-ఆధారిత అల్గోరిథంను స్వీకరించడం ద్వారా ఈ సవాళ్లను పరిష్కరించడానికి ప్రయత్నిస్తుంది, తరువాత సాంప్రదాయ సీస్మోమీటర్ కొలతలతో చేతితో ఉపయోగించబడుతుంది.
ఈ “ఉత్తేజకరమైన” పురోగతిని ఇప్పటికే ఉన్న భూకంప ముందస్తు హెచ్చరిక వ్యవస్థలలో విలీనం చేయడమే కాకుండా, విస్ఫోటనం చేసే అగ్నిపర్వతాలు, భూఉష్ణ బోర్‌హోల్స్ మరియు హిమానీనద ఐస్‌క్వెక్‌లతో సంబంధం ఉన్న భూకంప కార్యకలాపాలను గుర్తించడంలో కూడా ఇది సహాయపడుతుంది.
“ఫైబర్ ఆప్టిక్ కేబుళ్లను వేలాది భూకంప సెన్సార్లుగా మార్చగల సామర్థ్యం భూకంప గుర్తింపు కోసం ఫైబర్‌ను ఉపయోగించడానికి అనేక విధానాలను ప్రేరేపించింది. అయినప్పటికీ, ఫైబర్ ఆప్టిక్ భూకంప గుర్తించడం పరిష్కరించడానికి సులభమైన సవాలు కాదు” అని సీనియర్ రీసెర్చ్ సైంటిస్ట్ ప్రధాన పరిశోధకుడు డాక్టర్ థామస్ హడ్సన్ అన్నారు. ETH జూరిచ్ వద్ద.
“ఇక్కడ, మేము ఎక్కడైనా ఫైబర్ ఆప్టిక్ కేబుల్ ఉపయోగించి భూకంపాలను గుర్తించడానికి వేలాది సెన్సార్ల ప్రయోజనాన్ని సాధారణ భౌతిక-ఆధారిత విధానంతో కలపడంపై మొగ్గు చూపుతున్నాము.
“ఉత్సాహంగా, మా పద్ధతి ఫైబర్ ఆప్టిక్ మరియు సాంప్రదాయ సీస్మోమీటర్ కొలతలను మిళితం చేయగలదు, ఫైబర్ ఆప్టిక్ సెన్సింగ్‌ను ఇప్పటికే ఉన్న భూకంప ముందస్తు హెచ్చరిక వ్యవస్థలలో చేర్చడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.”
డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ ఎకౌస్టిక్ సెన్సింగ్ (DAS) అనేది నూతన సాంకేతిక పరిజ్ఞానం, ఇది శబ్ద సంకేతాలు మరియు కంపనాలను గుర్తించడానికి ఫైబర్ ఆప్టిక్ కేబుళ్లను ఉపయోగిస్తుంది. పైప్‌లైన్‌లు, రైల్వేలు లేదా ఉపరితలం సహా పలు విషయాలను పర్యవేక్షించడానికి దీనిని ఉపయోగించవచ్చు.
అందువల్ల ఇది ఫైబర్ ఆప్టిక్ నెట్‌వర్క్‌లను – డేటాను సూపర్ వేగంగా తీసుకువెళ్ళే – భూకంపాలను గుర్తించడానికి ఉపయోగించే భూకంప కార్యకలాపాల కొలతలుగా మార్చగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది.
ఫైబర్ ఆప్టిక్ నెట్‌వర్క్‌లు జనాభా ఉన్న ప్రాంతాలలో మరియు క్రాస్ మహాసముద్రాల్లో కూడా సర్వవ్యాప్తి చెందుతున్నాయి, ఇది ప్రస్తుతం ఉన్న వాటి కంటే చాలా వివరణాత్మక మరియు సమర్థవంతమైన భూకంప పర్యవేక్షణ నెట్‌వర్క్‌ల అవకాశాన్ని అందిస్తుంది.
ఈ సామర్థ్యాన్ని వాస్తవికతగా మార్చడం చాలా ఉపాయమైన ప్రతిపాదన.
వాస్తవ-ప్రపంచ ఫైబర్ నెట్‌వర్క్ జ్యామితి తరచుగా సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది-మరియు భూకంప శాస్త్రవేత్తలకు జ్యామితిపై నియంత్రణ లేదు. దీని పైన, ఫైబర్ ఆప్టిక్ కేబుల్స్ తరచుగా ధ్వనించే పట్టణ పరిసరాలలో ఉంటాయి, సాంప్రదాయ సీస్మోమీటర్లు చేసే విధంగా భూకంప కార్యకలాపాలు మరియు ఇతర వనరుల మధ్య తేడాను గుర్తించడం కష్టమవుతుంది.
మరొక సవాలు ఏమిటంటే, DAS కొలతలు ఫైబర్ యొక్క అక్షంలో వడకట్టడానికి మాత్రమే సున్నితంగా ఉంటాయి, అయితే సీస్మోమీటర్లు 3D గ్రౌండ్ కదలికను కొలుస్తాయి. ఇది ఉపరితల ఫైబర్ ఆప్టిక్ కేబుళ్లను నెమ్మదిగా ఉన్న S- తరంగాలకు చాలా సున్నితంగా చేస్తుంది (ఇవి ఘనపదార్థాల ద్వారా మాత్రమే ప్రయాణిస్తాయి మరియు భూకంపం సమయంలో వచ్చే రెండవ తరంగాలు) వేగవంతమైన P- తరంగాల కంటే (ద్రవాలు మరియు ఘనపదార్థాల ద్వారా ప్రయాణించేవి), అంటే ఇది కఠినమైనది భూకంపాలను గుర్తించి వాటిని గుర్తించండి.
భూకంపాలను గుర్తించడానికి సాంప్రదాయ సీస్మోమీటర్లు మరియు ఫైబర్ ఆప్టిక్ కేబుల్స్ రెండింటి నుండి సమాచారాన్ని కలపడం ఒక పరిష్కారం, కానీ విభిన్న పరికర సున్నితత్వం మరియు కొలత యూనిట్ల కారణంగా ఇది అంత సులభం కాదు.
మరొక సమస్య ఏమిటంటే, ఫైబర్ ఆప్టిక్ కేబుల్‌ను వేలాది సెన్సార్లుగా మార్చడం చాలా డేటాను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. భూకంప పర్యవేక్షణకు ఈ డేటాను నిజ సమయంలో ప్రాసెస్ చేయడం చాలా అవసరం, కాబట్టి సమర్థవంతమైన డేటా ప్రాసెసింగ్ అల్గోరిథంలు అవసరం.
కొత్త అల్గోరిథం రిసీవర్లలో గమనించిన శక్తిని తీసుకోవడం ద్వారా పనిచేస్తుంది – ఫైబర్ ఆప్టిక్ కేబుల్ ఛానెల్స్ మరియు/లేదా సీస్మోమీటర్లు – మరియు ఆ శక్తిని తిరిగి స్థలం మరియు సమయం ద్వారా తిరిగి మార్చడం, సంభావ్య భూకంపానికి అనుగుణంగా శక్తిలో పొందికైన శిఖరాన్ని కనుగొనండి.
అగ్నిపర్వతాలు, భూఉష్ణ బోర్‌హోల్స్ మరియు హిమానీనద ఐస్‌క్వెక్‌ల వద్ద భూకంపాలను గుర్తించడంలో కూడా ఈ విధానం ప్రభావవంతంగా ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది.
“ఈ భౌతిక-ఆధారిత విధానం యొక్క ముఖ్య బలం ఏమిటంటే ఇది ధ్వనించే వాతావరణంలో కూడా బాగా పనిచేస్తుంది, ఎందుకంటే శబ్దం సాధారణంగా భూకంప సిగ్నల్ కంటే తక్కువ పొందికగా ఉంటుంది” అని డాక్టర్ హడ్సన్ చెప్పారు.
“ఇది ఏదైనా ఫైబర్ నెట్‌వర్క్‌కు వెలుపల-వెలుపల వర్తించవచ్చు.”
ఆయన ఇలా అన్నారు: “పెద్ద డేటా వాల్యూమ్ సమస్యను పూర్తిగా పరిష్కరించినట్లు మేము చెప్పుకోనప్పటికీ, దీనితో వ్యవహరించడానికి మేము ఆచరణాత్మక మార్గాలను ప్రదర్శిస్తాము మరియు పరీక్షించిన డేటాసెట్ల కోసం మా అల్గోరిథం నిజ సమయంలో నడుస్తుంది.
“ఈ పద్ధతి ఓపెన్ సోర్స్ అందించబడుతుంది, తద్వారా విస్తృత భూకంప సమాజం వెంటనే ప్రయోజనం పొందవచ్చు.”
