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First Comparison of Array-Derived Rotational Ground Motions with Direct Ring Laser Measurements / Suryanto, W. in Bulletin of the seismological society of America, Vol. 96 N°6 (Decembre 2006) 

Public ISBD [article]  in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N°6 (Decembre 2006) . - 2059-2071 p. Titre : First Comparison of Array-Derived Rotational Ground Motions with Direct Ring Laser Measurements Titre original : Première Comparaison des Mouvements au Sol de Rotation Dérivés par Rangée avec des Mesures Directes de Laser d'Anneau Type de document : texte imprimé Auteurs : Suryanto, W., Auteur ; Igel, H., Auteur ; Wassermann, J., Auteur Article en page(s) : 2059-2071 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Technologie  laser  d'anneau  Combinaison  linéaire  Tremblements  de  terre  Rotations  Séismogrammes Index. décimale : 551.2 Résumé : Recently, ring laser technology has provided the first consistent observations of rotational ground motions around a vertical axis induced by earthquakes. "Consistent," in this context, implies that the observed waveforms and amplitudes are compatible with collocated recordings of translational ground motions. In particular, transverse accelerations should be in phase with rotation rate and their ratio proportional to local horizontal phase velocity assuming plane-wave propagation. The ring laser installed at the Fundamentalstation Wettzell in the Bavarian Forest, Southeast Germany, is recording the rotation rate around a vertical axis, theoretically a linear combination of the space derivatives of the horizontal components of motion. This suggests that, in principle, rotation can be derived from seismic-array experiments by "finite differencing." This has been attempted previously in several studies; however, the accuracy of these observations could never be tested in the absence of direct measurements. We installed a double cross-shaped array of nine stations from December 2003 to March 2004 around the ring laser instrument and observed several large earthquakes on both the ring laser and the seismic array. Here we present for the first time a comparison of array-derived rotations with direct measurements of rotations for ground motions induced by the M 6.3 Al Hoceima, Morocco, earthquake of 24 February 2004. With complete 3D synthetic seismograms calculated for this event we show that even low levels of noise may considerably influence the accuracy of the array-derived rotations when the minimum number of required stations (three) is used. Nevertheless, when using all nine stations, the overall fit between direct and array-derived measurements is surprisingly good (maximum correlation coefficient of 0.94). Récemment, la technologie laser d'anneau a fourni premières aux observations conformées des mouvements au sol de rotation autour d'un axe vertical induit par des tremblements de terre. "conformé," dans ce contexte, implique que les formes d'onde et les amplitudes observées sont compatibles avec les enregistrements colloqués des mouvements au sol de translation. En particulier, les accélérations transversales devraient avoir lieu dans la phase avec le taux de rotation et leur rapport proportionnel à la vitesse horizontale locale de phase arrogante avion-ondulent la propagation. Le laser d'anneau installé chez le Fundamentalstation Wettzell dans la forêt bavaroise, Allemagne du sud-est, enregistre le taux de rotation autour d'un axe vertical, théoriquement une combinaison linéaire des dérivés de l'espace des composants horizontaux du mouvement. Ceci suggère que, en principe, la rotation puisse être dérivée de séismique-rangent des expériences par "differencing fini." Ceci a été essayé précédemment dans plusieurs études ; cependant, l'exactitude de ces observations a pu ne jamais être examinée en l'absence des mesures directes. Nous avons installé un double choix cruciforme de neuf stations à partir de décembre 2003 sur mars 2004 autour de l'instrument de laser d'anneau et avons observé plusieurs grands tremblements de terre sur le laser d'anneau et la rangée séismique. Ici nous présentons pour la première fois une comparaison des rotations dérivées par rangée avec des mesures directes des rotations pour les mouvements au sol induits par Al Hoceima, Maroc, tremblement de terre de M 6.3 de 24 février 2004. Les séismogrammes 3D synthétiques complets étant calculé pour cet événement nous prouvons que même les niveaux bas du bruit peuvent considérablement influencer l'exactitude des rotations dérivées par rangée quand le nombre minimum de stations exigées (trois) est employé. Néanmoins, en utilisant chacune des neuf stations, l'ajustement global entre direct et rangent des mesures dérivées est étonnamment bon (coefficient de corrélation maximum de 0.94). DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : http://www.seismosoc.org [article] First Comparison of Array-Derived Rotational Ground Motions with Direct Ring Laser Measurements = Première Comparaison des Mouvements au Sol de Rotation Dérivés par Rangée avec des Mesures Directes de Laser d'Anneau [texte imprimé] / Suryanto, W., Auteur ; Igel, H., Auteur ; Wassermann, J., Auteur . - 2059-2071 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N°6 (Decembre 2006) . - 2059-2071 p. Mots-clés : Technologie  laser  d'anneau  Combinaison  linéaire  Tremblements  de  terre  Rotations  Séismogrammes Index. décimale : 551.2 Résumé : Recently, ring laser technology has provided the first consistent observations of rotational ground motions around a vertical axis induced by earthquakes. "Consistent," in this context, implies that the observed waveforms and amplitudes are compatible with collocated recordings of translational ground motions. In particular, transverse accelerations should be in phase with rotation rate and their ratio proportional to local horizontal phase velocity assuming plane-wave propagation. The ring laser installed at the Fundamentalstation Wettzell in the Bavarian Forest, Southeast Germany, is recording the rotation rate around a vertical axis, theoretically a linear combination of the space derivatives of the horizontal components of motion. This suggests that, in principle, rotation can be derived from seismic-array experiments by "finite differencing." This has been attempted previously in several studies; however, the accuracy of these observations could never be tested in the absence of direct measurements. We installed a double cross-shaped array of nine stations from December 2003 to March 2004 around the ring laser instrument and observed several large earthquakes on both the ring laser and the seismic array. Here we present for the first time a comparison of array-derived rotations with direct measurements of rotations for ground motions induced by the M 6.3 Al Hoceima, Morocco, earthquake of 24 February 2004. With complete 3D synthetic seismograms calculated for this event we show that even low levels of noise may considerably influence the accuracy of the array-derived rotations when the minimum number of required stations (three) is used. Nevertheless, when using all nine stations, the overall fit between direct and array-derived measurements is surprisingly good (maximum correlation coefficient of 0.94). Récemment, la technologie laser d'anneau a fourni premières aux observations conformées des mouvements au sol de rotation autour d'un axe vertical induit par des tremblements de terre. "conformé," dans ce contexte, implique que les formes d'onde et les amplitudes observées sont compatibles avec les enregistrements colloqués des mouvements au sol de translation. En particulier, les accélérations transversales devraient avoir lieu dans la phase avec le taux de rotation et leur rapport proportionnel à la vitesse horizontale locale de phase arrogante avion-ondulent la propagation. Le laser d'anneau installé chez le Fundamentalstation Wettzell dans la forêt bavaroise, Allemagne du sud-est, enregistre le taux de rotation autour d'un axe vertical, théoriquement une combinaison linéaire des dérivés de l'espace des composants horizontaux du mouvement. Ceci suggère que, en principe, la rotation puisse être dérivée de séismique-rangent des expériences par "differencing fini." Ceci a été essayé précédemment dans plusieurs études ; cependant, l'exactitude de ces observations a pu ne jamais être examinée en l'absence des mesures directes. Nous avons installé un double choix cruciforme de neuf stations à partir de décembre 2003 sur mars 2004 autour de l'instrument de laser d'anneau et avons observé plusieurs grands tremblements de terre sur le laser d'anneau et la rangée séismique. Ici nous présentons pour la première fois une comparaison des rotations dérivées par rangée avec des mesures directes des rotations pour les mouvements au sol induits par Al Hoceima, Maroc, tremblement de terre de M 6.3 de 24 février 2004. Les séismogrammes 3D synthétiques complets étant calculé pour cet événement nous prouvons que même les niveaux bas du bruit peuvent considérablement influencer l'exactitude des rotations dérivées par rangée quand le nombre minimum de stations exigées (trois) est employé. Néanmoins, en utilisant chacune des neuf stations, l'ajustement global entre direct et rangent des mesures dérivées est étonnamment bon (coefficient de corrélation maximum de 0.94). DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : http://www.seismosoc.org