214 research outputs found
Estimation of seismic quality factor: Artificial neural networks and current approaches
No full textThe aims of this study are to estimate soil attenuation using alternatives to traditional methods, to compare results of using these methods, and to examine soil properties using the estimated results. The performances of all methods, amplitude decay, spectral ratio, Wiener filter, and artificial neural network (ANN) methods, are examined on field and synthetic data with noise and without noise. High-resolution seismic reflection field data from Yenikiiy (Arnavutkoy, Istanbul) was used as field data, and 424 estimations of Q values were made for each method (1,696 total). While statistical tests on synthetic and field data are quite close to the Q value estimation results of ANN, Wiener filter, and spectral ratio methods, the amplitude decay methods showed a higher estimation error. According to previous geological and geophysical studies in this area, the soil is water-saturated, quite weak, consisting of clay and sandy units, and, because of current and past landslides in the study area and its vicinity, researchers reported heterogeneity in the soil. Under the same physical conditions, Q value calculated on field data can be expected to be 7.9 and 13.6. ANN models with various structures, training algorithm, input, and number of neurons are investigated. A total of 480 ANN models were generated consisting of 60 models for noise free synthetic data, 360 models for different noise content synthetic data and 60 models to apply to the data collected in the field. The models were tested to determine the most appropriate structure and training algorithm. In the final ANN, the input vectors consisted of the difference of the width, energy, and distance of seismic traces, and the output was Q value. Success rate of both ANN methods with noise-free and noisy synthetic data were higher than the other three methods. Also according to the statistical tests on estimated Q value from field data, the method showed results that are more suitable. The Q value can be estimated practically and quickly by processing the traces with the recommended ANN model. Consequently, the ANN method could be used for estimating Q value from seismic data. (C) 2016 Elsevier B.V. All rights reserved
Buzul-Sonrası Marmara Denizi taraçaları ve su değişim dönemleri
No full textYarı kapalı Marmara Denizi, Ege Denizi (Kuzeydoğu Akdeniz) ve Karadeniz arasındaki bir geçiş denizidir. Marmara Denizi, sırasıyla İstanbul Boğazı (Bosporus) ve Çanakkale Boğazı (Dardanelles) ile Karadeniz ve Ege Deniz’lerine bağlantılıdır. Denizler arasındaki, Geç Pleistosen-Holosen dönemi bağlantıları pek çok bilim adamı tarafından araştırılmasına rağmen, bağlantıların doğası ve zamanlaması konusunda hala belirsizlikler süregelmektedir. Bu çalışma kapsamında, Karadeniz, Marmara Denizi ve Ege Denizi arasındaki Buzul Sonrası dönemde meydana gelen bağlantılar için yeni bir yaklaşım sergilenmektedir.Bu çalışma, Marmara Denizi'nin kuzeydoğu şelfinde (Silivri ile Haliç arasında) toplanan 80 adet sığ sismik yansıma profiline, çok ışınlı batimetrik verilerine ve 15 adet kısa ağırlıklı karot verilerine dayanmaktadır. Büyükçekmece / Küçükçekmece lagünlerinin Marmara Denizi ile bağlantı ve daha doğuda Marmara-İstanbul Boğazı etkileşim alanlarında, deniz tabanı ve akustik taban morfolojileri, çok karmaşık bir yapıya sahiptirler. Bu karmaşık deniz tabanı ve akustik taban morfolojileri, temel olarak havzanın yapısı, şelfin mevcut hidrografik rejimi, kıyı drenaj sistemleri, deniz/göl su seviyesi değişiklikleri (iklimin kontrol ettiği) ve boğazların derinlikleri tarafından kontrol edilmektedir. Aynı zamanda, tüm bu faktörlerin denizler arasındaki su alış verişini kontrol eden önemli faktörler olduğu düşünülmektedir.Sismik yansıma profillerinin ve ağırlıklı karot verilerinin sedimantolojik olarak incelenmesi sonucunda, akustik taban üzerinde, beş farklı stratigrafik birimin (S1-S5) ve dört farklı sedimanter katmanın (A-D) ayırt edilmiştir. Akustik taban üzerinde yer alan alt stratigrafik birimler ve sedimanter tabakalar, karmaşık, paralel ve yüksek genlikli sismik yansımalarla ayırt edilmiştir. Akustik tabana ait tabakaların deniz yönüne doğru dalma göstermesi, karada yaygın olarak görülen Oligosen-Üst Miyosen birimlerinin deniz tabanında da devam etmekte olduğununun bir kanıtıdır. Marmara Denizi'nin kuzeydoğu şelfinde yer alan akustik taban yüzeyinde ayırt edilen üç farklı deniz taraçası (T1-T3) buzul sonrası dönemdeki küresel deniz seviyesi değişimlerine ait altı farklı eğri ile ilişkilendirilmiştir. İstatistiksel açıdan, en belirgin taraçaların -78 m ila -80 m (T1), -58 m ila -62 m (T2) ve -28 ila -32 m (T3) arasında yer aldığı saptanmıştır. Küresel deniz seviyesi eğrileri göz önüne alındığında, bu taraçaların yaşları sırasıyla, 9.25, 12.25 ve 13.75 Cal kyr BP olarak tarihlendirilmiştir
17 Ağustos 1999 İzmit Ve 12 Kasım 1999 Düzce Depremleriyle Oluşan Yüzey Deformasyonlarının İncelenmesi
No full textTez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Avrasya Yer Bilimleri Enstitüsü, 2002Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Eurasia Institute of Earth Sciences, 2002Bu çalışma, 17 Ağustos 1999 tarihinde gerçekleşen ve binlerce kişinin ölümüne ve bir o kadar kişinin de evsiz kalmasına yol açan İzmit depreminin meydana getirdiği yüzey deformasyonlannın incelenmesi amacıyla gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışma üç ana kısımdan oluşmaktadır. Bu ana kısımlar; (1) depremlerde meydana gelen yer değiştirmelerin incelenmesinde GPS tekniği ile elde edilen verinin işlenmesi, (2) bu verinin modellenmesi, ve (3) bulunan bu modelin Coulomb gerilim dağılımlarının belirlenmesinde kullanılması olarak özetlenebilir. 17 Ağustos 1999 İzmit depremine ait deprem anı (coseismic) GPS verileri elastik yer değiştirme yöntemi ile modellenmiş ve model ile yüzey gözlemleri arasında oldukça iyi uyum elde edilmiştir. Bulunan model fay parametreleri kullanılarak 17 Ağustos 1999 İzmit depreminin 12 Kasım 1999 Düzce depremine olan etkileri ortaya çıkarılmış ve İzmit depreminden sonraki statik gerilimin Düzce depremini tetikleyebilecek büyüklükte olduğu gösterilmiştir. Söz konusu her iki depremin Coulomb modeli ile modellenmesi sonucunda Doğu Marmara Bölgesi'nde gerilimin 2 barın üzerinde arttığı gözlenmekte ve buradan bu bölgenin deprem riskinin arttığı sonucuna varılmaktadır.In this study the surface deformation of fee August 17, 1999 Izmit earthquake that caused tens of thousands casualties and homelessness was investigated. The study can be summarized in to three main sections; (1) reprocessing some of the coseismic GPS data, (2) modelling of GPS data, and (3) using the model to investigate earthquake interactions between Izmit and Duzce earthquakes. Although the main model which was calculated from the GPS data collected from stations which are in limited areal distribution, fee result is harmonious with other studies both made with same data and different static data (Reilinger etal,. 2000; CaMr etal, 2002; Barka etal, 2002). In both 17 August 1999 Izmit and 12 November Duzce 1999 earthquakes' Coulomb modelling results, areas where the stress increases are covering the aftershocks (more than % 80) in fee Marmara region. Calculations made for fee 17 August 1999 Izmit earthquake segment showed us feat in the east Marmara region and around Duzce plain stress increases over 2 bars ; that is more than fee amount of accepted triggering limit (0.5 bars). As a result of calculations made on fee segment which 12 November 1999 Duzce earthquake had occured, fee stress around fee hypocenter of that earthquake is 1.4 bars ; that is more than the amount of accepted triggering limit. Also there's a stress- increased area within the region of Duzce segment's east edge and 1944 Mudurnu earthquake segment; but previous paleoseismologic studies showed us feat there's not enough length on fee "undisturbed" segment that can cause an M>6 earthquake. On fee other hand, fee stress increase in fee west end of Izmit segment has increased the earthquake risk on fee North Anatolian Fault which continues under Marmara Sea.Yüksek LisansM.Sc
Post-Glacial Terraces of The Marmara Sea and water exchange periods
No full textYarı kapalı Marmara Denizi, Ege Denizi (Kuzeydoğu Akdeniz) ve Karadeniz arasındaki bir geçişdenizidir. Marmara Denizi, sırasıyla İstanbul Boğazı (Bosporus) ve Çanakkale Boğazı (Dardanelles)ile Karadeniz ve Ege Denizlerine bağlantılıdır. Denizler arasındaki, Geç Pleistosen-Holosendönemi bağlantıları pek çok bilim adamı tarafından araştırılmasına rağmen, bağlantıların doğasıve zamanlaması konusunda hala belirsizlikler süregelmektedir. Bu çalışma kapsamında, Karadeniz,Marmara Denizi ve Ege Denizi arasındaki Buzul Sonrası dönemde meydana gelen bağlantılar içinyeni bir yaklaşım sergilenmektedir.Bu çalışma, Marmara Denizi’nin kuzeydoğu şelfi nde (Silivri ile Haliç arasında) toplanan 80 adetsığ sismik yansıma profi line, çok ışınlı batimetrik verilerine ve 15 adet kısa ağırlıklı karot verilerinedayanmaktadır. Büyükçekmece / Küçükçekmece lagünlerinin Marmara Denizi ile bağlantı ve dahadoğuda Marmara-İstanbul Boğazı etkileşim alanlarında, deniz tabanı ve akustik taban morfolojileri,çok karmaşık bir yapıya sahiptirler. Bu karmaşık deniz tabanı ve akustik taban morfolojileri, temelolarak havzanın yapısı, şelfi n mevcut hidrografi k rejimi, kıyı drenaj sistemleri, deniz/göl su seviyesideğişiklikleri (iklimin kontrol ettiği) ve boğazların derinlikleri tarafından kontrol edilmektedir. Aynızamanda, tüm bu faktörlerin denizler arasındaki su alış verişini kontrol eden önemli faktörler olduğudüşünülmektedir.Sismik yansıma profillerinin ve ağırlıklı karot verilerinin sedimantolojik olarak incelenmesisonucunda, akustik taban üzerinde, beş farklı stratigrafi k birimin (S1-S5) ve dört farklı sedimanterkatmanın (A-D) ayırt edilmiştir. Akustik taban üzerinde yer alan alt stratigrafi k birimler vesedimanter tabakalar, karmaşık, paralel ve yüksek genlikli sismik yansımalarla ayırt edilmiştir.Akustik tabana ait tabakaların deniz yönüne doğru dalma göstermesi, karada yaygın olarak görülenOligosen-Üst Miyosen birimlerinin deniz tabanında da devam etmekte olduğununun bir kanıtıdır.Marmara Denizi’nin kuzeydoğu şelfi nde yer alan akustik taban yüzeyinde ayırt edilen üç farklıdeniz taraçası (T1-T3) buzul sonrası dönemdeki küresel deniz seviyesi değişimlerine ait altı farklıeğri ile ilişkilendirilmiştir. İstatistiksel açıdan, en belirgin taraçaların -78 m ila -80 m (T1), -58m ila -62 m (T2) ve -28 ila -32 m (T3) arasında yer aldığı saptanmıştır. Küresel deniz seviyesieğrileri göz önüne alındığında, bu taraçaların yaşları sırasıyla, 9.25, 12.25 ve 13.75 Cal kyr BPolarak tarihlendirilmiştir.Semi enclosed Marmara Sea is a passage between the Aegean Sea (Northeastern Mediterranean Sea) and the Black Sea. The Marmara Sea is connected to the Black Sea and Aegean Sea through the İstanbul Strait (Bosphorus) and Çanakkale Strait (Dardanelles), respectively. Despite the fact that the late Pleistocene-Holocene connections between the seas have been explored by many scientists, there are still uncertainties about the nature and timing of the connections. Within the scope of this study, a new approach has been displayed for post-glacial connections between the Black Sea, Marmara Sea and Aegean Sea. This study is based on 80 shallow seismic refl ection lines, multibeam bathymetric data and 15 short gravity cores collected from the northeastern shelf of the Marmara Sea (between Silivri and Golden Horn). The sea bottom and sub-bottom morphology have a highly chaotic structure at the exit of the Büyükçekmece/Küçükçekmece lagoons and further east near the Marmara- İstanbul Strait junction. This chaotic bottom and sub-bottom surface morphologies are mainly controlled by the structure of the basin, current regime of the shelf, coastal drainage systems and by the sea/lake water level changes controlled by climate and the sill depths of the two straits, which in turn determined the water exchange between the seas. The sedimentological interpretation of the seismic refl ection profi les and core sediments have allowed us to distinguish fi ve stratigraphic units (S1-S5) and four sedimentary layers (A-D) over the acoustic basement. The lower stratigraphic unit and sedimentary layer are separated from the overlying acoustic basement by a chaotic to parallel and by a high amplitude seismic refl ector. Seaward dipping units of the acoustic basement are inferred to be the seaward continuation of the Oligocene–Upper Miocene units widely exposed on land. The presence of three different marine terraces distinguished (T1-T3) along the northeastern shelf of the Marmara Sea have been associated with the six different curves of the post-glacial sea-level changes. From statistical point of view, the most signifi cant terraces occur from -78 m to -80 m (T1), -58 m to -62 m (T2) and -28 m to -32 m at (T3). Considering the global sea level curves, these terraces can be dated 9.25, 12.25 and 13.75 Cal kyr BP, respectively
GNSS Time Series Analysis with Machine Learning Algorithms: A Case Study for Anatolia
No full textThis study addresses the potential of machine learning (ML) algorithms in geophysical and geodetic research, particularly for enhancing GNSS time series analysis. We employed XGBoost and Long Short-Term Memory (LSTM) networks to analyze GNSS time series data from the tectonically active Anatolian region. The primary objective was to detect discontinuities associated with seismic events. Using over 13 years of daily data from 15 GNSS stations, our analysis was conducted in two main steps. First, we characterized the signals by identifying linear trends and seasonal variations, achieving R2 values of 0.84 for the XGBoost v.2.1.0 model and 0.81 for the LSTM model. Next, we focused on the residual signals, which are primarily related to tectonic movements. We applied various threshold values and tested different hyperparameters to identify the best-fitting models. We designed a confusion matrix to evaluate and classify the performance of our models. Both XGBoost and LSTM demonstrated robust performance, with XGBoost showing higher true positive rates, indicating its superior ability to detect precise discontinuities. Conversely, LSTM exhibited a lower false positive rate, highlighting its precision in minimizing false alarms. Our findings indicate that the best fitting models for both methods are capable of detecting seismic events (Mw ≥ 4.0) with approximately 85% precision
Extended kalman filter sensor fusion and application to mobile robot [Genişletilmiş Kalman Filtresi İle Algilayici Tümleştirilmesi Ve Gezer Robotlara Uygulamasi]
No full textIEEE;TUBITAK;Istanbul Teknik Universitesi;aselsan;Profilo Telr@Proceedings of the IEEE 12th Signal Processing and Communications Applications Conference, SIU 2004 -- 28 April 2004 through 30 April 2004 -- Kusadasi -- 64722The main problem in mobile robot is the error accumulation in its position in continuous navigation. In this study the localization of the mobile robot is done with gyroscope and odometric sensors by using the dead-reckoning method. To estimate precise and correct position the dead-reckoning system should be aided by an external absolute positioning sensor. The continuous error accumulation in dead reckoning should be reseted, the position and direction state variables must be updated with an absolute sensor positioning data. The GPS (Global Positioning System) system, which is an absolute positioning system, is used in complement with the dead reckoning system to estimate precise and correct positioning data. The extended Kalman Filter is used for sensor fusion purposes. The Kalman Filter has the ability to make an optimal estimate of the state variable when the data is immerged in white noise. To implement the algorithm, the mobile robot kinematic model was obtained. The kinematic model of the robot is in non-linear nature. Thus the model is linearized in order to use with the Kalman Filter algorithm. Finally the data obtain from the two different navigation system is perfectly fused and showed with computer simulations. © 2004 IEEE
Determining and modeling tectonic movements along the central part of the North Anatolian Fault (Turkey) using geodetic measurements
No full textThe North Anatolian Fault (NAF), which extends from Karliova in Eastern Turkey to the Gulf of Saros in the Northern Aegean Sea, is one of the longest active strike-slip faults in the world with a length of about 1500 km. Within the North Anatolian Shear Zone (NASZ) there are long splays off the main trunk of the NAF veering towards the interior parts of Anatolia. Although the whole shear zone is still seismically active, the major seismicity is concentrated along the main branch of the NAF. Splays of the NAF dissect the shear zone into different continental blocks. The largest splay of the NAF was selected to analyze the distribution of movements between the faults delimiting these blocks. Four years of GPS measurements and modeling results indicate that the differential motion between the Anatolian collage and the Eurasian plate along the central part of the NAF is partitioned between fault splays and varies between 18.7 +/- 1.6 and 21.5 +/- 2.1 mm/yr with the main branch taking similar to 90% of the motion. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved
- …
