Creación de bases de datos sintéticas de eventos sísmicos producidos en los volcanes Cotopaxi y Llaima utilizando Sparsity and Compressed Sensing - Chuquimarca Llulluna, Walter Rolando (2024)
En los últimos años, eventos geológicos como erupciones volcánicas y terremotos son monitoreados, por el riesgo inherente que provocan. Ecuador y Chile, son parte del cinturón de fuego del Pacífico y enfrentan constantemente estas amenazas. El instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IGEPN) en Ecuador y el Observatorio Volcanológico de los Andes del Sur (OVDAS) en Chile vigilan la actividad de los volcanes. Existen trabajos previos enfocados en el monitoreo, basados en tres aspectos: detección, clasificación y creación de bases de datos sintéticas asociados con la actividad volcánica. Para tener un mejor rendimiento en los sistemas de clasificación, se debe eliminar el desbalance en las bases. En este trabajo de titulación se presenta un método de generación de señales sintéticas basado en técnicas de Sparsity and Compressed Sensing, se trabajó con datos del repositorio Canario para Llaima y ESeismic para Cotopaxi, inicialmente tienen 3592 y 1187 señales respectivamente. Se utilizó el software MATLAB® y técnicas de compressed sensing que incluyen muestreo aleatorio sub-Nyquist, Transformada Discreta del Coseno (DCT) y Sparsity que incluye el concepto de norma L1 y DCT. Para ambos volcanes se utilizó el mismo método, pero, en la estación BREF del volcán Cotopaxi tiene el preprocesamiento de upsampling en las señales originales y la base del volcán Llaima requirió un filtrado de sus señales. En el volcán Cotopaxi se generó un total de 490 señales, 212 Regionales, 222VT y 56 LP, lo que incrementa un 41,28 % a la base de datos original. En el volcán Llaima 515 señales donde 332 son VT, 145 corresponden a TR, 20 a TC y 18 a LP, lo que aumenta un 14,34 % a la base de datos original. Se evaluó las bases mediante la extracción de 84 características en la base original, sintética y balanceada, en los clasificadores. Se obtuvo mejores resultados cuando en la última base en cuanto a exactitud y métricas como BER, P, A, R y S.