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    Criteri per individuazione di anomalie nel segnale registrato dalle stazioni della Rete Sismica Nazionale (2023)
    INGV - ONT
    Details
    Publication Date: 2023-10-11
    Description: La qualità del segnale prodotto dalle stazioni sismiche in ingresso nelle sale di monitoraggio o archiviato nei database, riveste notevole importanza ai fini di una corretta analisi dei sismogrammi, in particolare per una corretta stima della magnitudo. Un potente strumento di verifica della qualità è l’analisi spettrale nelle sue varie forme. Il pacchetto SQLX produce vari tipi di rappresentazioni grafiche: medie spettrali settimanali, mensili ed annuali, distribuzione del livello di rumore sismico in funzione della frequenza su una data finestra temporale (anche annuale), spettrogrammi h24 mediati su una settimana, un mese o un anno, diagrammi del livello di potenza di frequenze campione ecc. Un’attenta osservazione dei diagrammi, specie se confrontati con figure standard, guida ad individuare vari tipi di anomalie del segnale che possono dipendere da vari fattori, molto diversi gli uni dagli altri. A volte l’anomalia è causata da malfunzionamenti del sismometro, a volte da disturbi elettronici nel digitalizzatore/acquisitore, a volte da problemi o interferenze nella trasmissione del dato, altre volte da errori nel database ossia nelle tabelle dei metadati associati ad una stazione. Questi ultimi sono i casi in cui è possibile porre rimedio senza costi di missioni operative ma correggendo i dati in un database. A titolo di esempio, la figura rappresenta il livello di rumore sismico in funzione della frequenza, registrato nell’arco di un anno alla stazione LADO (S.Nicola dell’Alto, KR). Sono riportate in grigio scuro anche le curve di minimo e alto rumore sismico, rispettivamente Low Noise Model o LNM e High Noise Model o HNM. La zona colorata mostra invece il livello di rumore rappresentato come Densità di Potenza Spettrale o PSD dell’accelerazione ed i colori la probabilità in un anno di trovare quel valore (il giallo o il verde indicano valori più frequenti). Nell’intervallo tra 0.1 e 0.5 Hz il rumore risulta troppo basso per essere realistico, circa 20 dB inferiore al modello di minimo. Inoltre la forma del diagramma somiglierebbe molto alla forma tipica di un diagramma di rumore sismico se fosse tutta traslata verso l’alto di circa 20 dB. E’ evidente un errore nella Funzione di Risposta strumentale e quasi sicuramente tale errore è limitato ad una costante moltiplicativa (sensibilità). Questo inficia il calcolo della magnitudo a causa dell’errato valore di sensibilità e in questo caso la sottostima è di circa un punto di magnitudo ML (20 dB negli spetti di Potenza = fattore 10 nell’Ampiezza del sismogramma). Nella casistica sopra menzionata, verranno illustrati criteri per l’individuazione delle più evidenti anomalie.
    Description: Unpublished
    Description: Roma, via di Vigna Murata 605
    Description: 1IT. Reti di monitoraggio e sorveglianza
    Keywords: Rumore Sismico ; Spettri di Potenza SQLX ; Power Spectral Density (PSD) ; Probability Density Function (PDF) ; 04.06. Seismology
    Repository Name: Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)
    Type: Oral presentation
    Location Call Number Expected Availability
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    PAPER (OA)
  • 2
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    Unknown
    Reti neurali per individuare anomalie nel segnale delle stazioni RSN (2023)
    INGV - ONT
    Details
    Publication Date: 2023-10-11
    Description: Le reti neurali si stanno rivelando utili anche nelle discipline geofisiche ed in particolare quando si devono eseguire classificazioni di grandi moli di dati. I vari diagrammi SQLX (spettri di rumore, spettrogrammi ecc.) sono un importante strumento di analisi della qualità del segnale sismico in ingresso nelle sale operative INGV e/o archiviato. Grazie ad essi si possono individuare malfunzionamenti nelle stazioni o più in generale errori (anche di sensibilità/amplificazione) nel segnale sismico, errori che possono dipendere da vari fattori. Non potendo controllare “manualmente” diagrammi di circa 500 stazioni della RSN, oltre 3000 diagrammi, stiamo testando una procedura che utilizza l'intelligenza artificiale per automatizzare un’analisi preliminare che consenta poi all’analista di focalizzarsi solo su un numero limitato di stazioni “sospette”, già selezionate dalla procedura. In particolare, abbiamo eseguito il training di una rete neurale “profonda” che impara a classificare le immagini. Abbiamo eseguito il processo di apprendimento utilizzando 150 diagrammi di rumore standard (classificati preliminarmente “buoni”) e 150 classificati “anomali”. Durante la fase di apprendimento, il gruppo di appartenenza di ciascun diagramma (detto anche label) deve essere specificato come dato di input. Dopo aver eseguito il training, la rete neurale è in grado di classificare altri diagrammi (“buoni” e anomali) ossia di capire a quale gruppo indicato nel training appartiene un segnale che la rete non ha mai analizzato prima. Nel test eseguito, il sistema ha riconosciuto correttamente la classe di appartenenza dei diagrammi (buono/anomalo) nel 95% dei casi. La figura rappresenta la fase di apprendimento della rete neurale (linee blu). Durante tale fase, alcuni diagrammi sono riservati alla “validazione”: in altre parole, questi diagrammi non sono utilizzati nell’algoritmo matematico iterativo di apprendimento della rete neurale, ma soltanto per controllare l’accuratezza della rete anche su dati non utilizzati. L’accuratezza dei dati di validazione è mostrata dalla linea tratteggiata nera. Ai piedi del diagramma sono riportate alcune informazioni sulla procedura che impiega meno di 2 minuti per analizzare 300 diagrammi spettrali. In questa prima fase abbiamo usato solo le stazioni con sismometri a Larga Banda (canali HH*). Questo perché i diagrammi di tali stazioni sono simili tra loro e molto diversi da quelli delle stazioni a corto periodo. In altre parole abbiamo applicato la procedura a circa il 60% delle stazioni della RSN. Stiamo attualmente studiando come allargare l’analisi alle stazioni a corto periodo.
    Description: Unpublished
    Description: Roma, via di Vigna Murata 605
    Description: 1IT. Reti di monitoraggio e sorveglianza
    Keywords: Spettri di Potenza SQLX ; Power Spectral Density (PSD) ; Probability Density Function (PDF or PPSD) ; Rumore sismico ; Reti Neurali ; Convolutional Neural Network ; 04.06. Seismology ; 05.01. Computational geophysics ; 05.04. Instrumentation and techniques of general interest
    Repository Name: Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)
    Type: Oral presentation
    Location Call Number Expected Availability
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    PAPER (OA)
  • 3
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    Unknown
    The Italian Node of the European Integrated Data Archive (2021)
    SSA
    Details
    Publication Date: 2023-11-14
    Description: The Orfeus European Integrated Data Archive (EIDA) provides a federated approach to the dissemination of seismological waveform data and ensures access to 12 regional seismological data centers—the EIDA nodes. The Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) is one of the founding partners of this EIDA federation and manages the EIDA data distribution node in Italy. INGV has actively managed the smaller MedNet archive since 1990 and adopted a more comprehensive and systematic approach to seismological data archiving since 2007. The Italian EIDA node data archive currently totals 90 TBytes of waveform data available for download, originating from 25 networks and 974 stations, provided by INGV, MedNet, or contributed by various partner institutions. Geographically, it covers mainly Italy and some stations from the Mediterranean region. The archive is currently growing at a rate of approximately 11 TB/yr. INGV recently strengthened its data management capabilities, resources, and infrastructure to effectively respond to the growing scale of station inventory, archive, and volumes of delivered data, and to acknowledge increasing attention toward open data sharing, appropriate attribution, and FAIR principles (Findability, Accessibility, Interoperability, and Reuse), as well as higher demands on data quality and expectations of the scientific user community. To this end, it established a dedicated internal unit in charge of all relevant activities related to the Italian EIDA node. In this article, we address key aspects of the EIDA node in Italy such as evolution and status of the seismological waveform archive, and we describe the technical, organizational, and operational setup of data and service management. We also outline ongoing activities and future evolutions aiming to further increase the quality of services, data availability, data and metadata quality, resilience, and sustainability.
    Description: Published
    Description: 1726–1737
    Description: 4IT. Banche dati
    Description: JCR Journal
    Keywords: European Integrated Data Archive ; earthquakes ; Data bases ; seismic networks ; Real time Seismology ; 05.04. Instrumentation and techniques of general interest
    Repository Name: Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)
    Type: article
    Location Call Number Expected Availability
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    PAPER (OA)
  • 4
    facet.materialart.
    Unknown
    Accessing European Strong-Motion Data: An Update on ORFEUS Coordinated Services (2021)
    SSA
    Details
    Publication Date: 2023-11-21
    Description: Strong ground motion records and free open access to strong‐motion data repositories are fundamental inputs to seismology, engineering seismology, soil dynamics, and earthquake engineering science and practice. This article presents the current status and outlook of the Observatories and Research Facilities for European Seismology (ORFEUS) coordinated strong‐motion seismology services, namely the rapid raw strong‐motion (RRSM) and the engineering strong‐motion (ESM) databases and associated web interfaces and webservices. We compare and discuss the role and use of these two systems using the Mw 6.5 Norcia (Central Italy) earthquake that occurred on 30 October 2016 as an example of a well‐recorded earthquake that triggered major interest in the seismological and earthquake engineering communities. The RRSM is a fully automated system for rapid dissemination of earthquake shaking information, whereas the ESM provides quality‐checked, manually processed waveforms and reviewed earthquake information. The RRSM uses only data from the European Integrated Waveform Data Archive, whereas the ESM also includes offline data from other sources, such as the ITalian ACcelerometric Archive (ITACA). Advanced software tools are also included in the ESM to allow users to process strong‐motion data and to select ground‐motion waveform sets for seismic structural analyses. The RRSM and ESM are complementary services designed for a variety of possible stakeholders, ranging from scientists to the educated general public. The RRSM and ESM are developed, organized, and reviewed by selected members of the seismological community in Europe, including strong‐motion data providers and expert users. Global access and usage of the data is encouraged. The ESM is presently the reference database for harmonized seismic hazard and risk studies in Europe. ORFEUS strong‐motion data are open, “Findable, Accessible, Interoperable, and Reusable,” and accompanied by licensing information. The users are encouraged to properly cite the data providers, using the digital object identifiers of the seismic networks.
    Description: Published
    Description: 1642–1658
    Description: 5T. Sismologia, geofisica e geologia per l'ingegneria sismica
    Description: JCR Journal
    Repository Name: Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)
    Type: article
    Location Call Number Expected Availability
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    PAPER (OA)
  • 5
    facet.materialart.
    Unknown
    Bollettino Sismico Italiano maggio – agosto 2022 (2023)
    Details
    Publication Date: 2023-11-15
    Description: La revisione da parte degli analisti del BSI della sismicità registrata in Italia dal 1 maggio al 31 agosto 2022 ha riguardato tutti i terremoti di magnitudo ML≥1.5, mentre i parametri dei terremoti di magnitudo inferiore a tale soglia sono quelli calcolati in tempo reale, nella SALA DI SORVEGLIANZA SISMICA DI ROMA. I terremoti più forti (ML≥3.5), e pochi altri di particolare interesse [vedi Marchetti et al., 2016, DOI: 10.4401/ag- 6116], sono stati revisionati dagli analisti del BSI, mediamente nelle 24 ore successive al loro accadimento.
    Description: Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia - Dipartimento di Protezione Civile
    Description: Published
    Description: OST4 Descrizione in tempo reale del terremoto, del maremoto, loro predicibilità e impatto
    Keywords: Sismicità italiana ; sequenze sismiche ; 04. Solid Earth
    Repository Name: Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)
    Type: report
    Location Call Number Expected Availability
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    PAPER (OA)
  • 6
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    Unknown
    Bollettino Sismico Italiano gennaio – aprile 2022 (2023)
    Details
    Publication Date: 2023-11-13
    Description: La revisione da parte degli analisti del BSI della sismicità registrata in Italia dal 1 gennaio al 30 aprile 2022 ha riguardato tutti i terremoti di magnitudo ML≥1.5, mentre i parametri dei terremoti di magnitudo inferiore a tale soglia sono quelli calcolati in tempo reale, nella SALA DI SORVEGLIANZA SISMICA DI ROMA. I terremoti più forti (ML≥3.5), e pochi altri di particolare interesse [vedi Marchetti et al., 2016, DOI: 10.4401/ag- 6116], sono stati revisionati dagli analisti del BSI, mediamente nelle 24 ore successive al loro accadimento.
    Description: Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia - Dipartimento di Protezione Civile
    Description: Published
    Description: OST4 Descrizione in tempo reale del terremoto, del maremoto, loro predicibilità e impatto
    Keywords: Sismicità italiana ; sequenze sismiche ; 04. Solid Earth
    Repository Name: Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)
    Type: report
    Location Call Number Expected Availability
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    PAPER (OA)
  • 7
    facet.materialart.
    Unknown
    FocusX temporary land-network (FXland), seismic data and preliminary analysis (2023)
    Details
    Publication Date: 2023-05-19
    Description: In the frame of FocusX2 project INGV (Osservatorio Nazionale Terremoti and Osservatorio Etneo) and UniCal (Laboratorio di Sismologia) are deploying, from the end of 2021 to January 2023 a temporary seismic network for an active/passive seismological experiment to record regional and global seismicity in the Ionian Sea. The goal of this experiment is to improve the detection of seismicity in the Ionian Sea area and the accuracy of the locations; to better define the crustal structure of the region and find patterns related to fault systems. The seismicity in the area is possibly the result of two types of tectonic activity at different depths: a gently NW dipping subduction interface of the Calabrian subduction zone, and the strike-slip fault systems in the Ionian Sea, well expressed in the morpho-bathymetry and observed in previous seismic profiles. The deployment of 13 temporary land stations, FocusX temporary land (network code 1J) https://doi.org/10.13127/SD/O5QWM6WJCD along the coasts of eastern Sicily and SW Calabria, is going to complement the permanent networks (network codes IV, MN and IY); in the same period OBS stations are deployed at sea: FocusX temporary OBS-network (network code XH). The land stations are equipped with two different type of digitizers: Reftek 130 (12), and SaraSL06 (2); and with three different type of velocimeters: Trillium 120C (10), Le 5s (2) and ss08 60s (2). Continuous data are transmitted in real time at the INGV Rome acquisition system, used in the seismic surveillance, archived and distributed in EIDA https://eida.ingv.it/it/. In the deployment period 23rd December 2021 - 9th May 2022 regional seismicity (area between Lat 36.5-38.2 Lon 14.5-16.0) include 390 events located by the INGV seismic surveillance system, two of them with magnitude larger than 4.0 as well as 56 teleseismic earthquakes with magnitude larger than magnitude 6.0, two of them larger than 7.0. The two local events with M〉4.0 and some of their aftershocks, were analyzed by the analysts of the Italian Seismic Bulletin including all the stations of the FXland 1J network.
    Description: Published
    Description: Catania
    Description: 4T. Sismicità dell'Italia
    Keywords: Seismic network ; Seismicity ; deep structure ; Ionian Sea ; 04.06. Seismology
    Repository Name: Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)
    Type: Oral presentation
    Location Call Number Expected Availability
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    PAPER (OA)
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