Сейсмические данные могут быть полезным индикатором человеческой активности в городах, предполагает исследование

Сейсмические данные при определённых условиях могут использоваться как косвенный показатель для мониторинга уровня человеческой активности в городской среде, предоставляя детали, аналогичные другим распространённым индикаторам мобильности. К такому выводу пришли исследователи из Geosciences Barcelona—CSIC в работе, опубликованной в журнале Solid Earth под руководством сейсмолога Хорди Диаса.

Учёные провели детальный анализ вариаций фоновых сейсмических колебаний («сейсмического шума»), зарегистрированных временной плотной сейсмической сетью в Барселоне с сентября 2019 по сентябрь 2020 года. Анализ позволил различить различные фазы и паттерны человеческой активности во время затишья, связанного с карантином из-за COVID-19, способом, аналогичным другим индикаторам мобильности, например, данным от крупных телекоммуникационных компаний.

Сеть временного развёртывания проекта SANIMS зафиксировала изменения сейсмического шума в Барселоне, связанные с мерами по сдерживанию пандемии коронавируса с 13 марта по 21 июня. Эти вариации коррелируют с ограничениями и снижением вибраций от транспорта и промышленной деятельности.

Авторы отмечают важные преимущества сейсмических данных перед другими индикаторами: они открыты, и «их доступность не зависит от решений частных компаний». Кроме того, в сейсмических данных агрегированы данные о трафике и промышленной активности, а установка и обслуживание датчиков относительно просты, и существуют налаженные протоколы обмена данными в реальном времени.

Сеть состояла из 19 сейсмических датчиков, распределённых с шагом 2–3 км, 14 из которых были установлены в школах-партнёрах проекта. «Наличие плотной сети позволило нам детектировать различия сигнала в каждой локации и получить среднее значение, чтобы понять, что происходило в городе», — пояснил Хорди Диас. Исследователи сфокусировались на анализе вибраций в диапазоне 2–20 Гц, генерируемых в основном транспортом, промышленностью и строительством.

«Наше исследование показывает, что снижение человеческой активности в Барселоне во время локдауна оказало прямое влияние на уровни сейсмических вибраций», — заявил Диас. Снижение было более значительным, чем в периоды праздников. Для проверки данных учёные сравнили их с другими индикаторами мобильности от Google, Apple, Facebook и транспортных властей Барселоны.

«Изменения сейсмической мощности во времени позволяют различить различные фазы карантина, по крайней мере, способом, аналогичным другим индикаторам мобильности», — заключили исследователи. Они также подчеркнули ценность сети проекта SANIMS для популяризации наук о Земле в школах, что уже привело к нескольким ученическим исследовательским проектам.