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Discrimination of Delay-Fired Mine Blasts in Wyoming Using an Automatic Time-Frequency Discriminant / Arrowsmith, Stephen J. 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) . - 2368-2382 p. Titre : Discrimination of Delay-Fired Mine Blasts in Wyoming Using an Automatic Time-Frequency Discriminant Titre original : La Discrimination de Retardent des Souffles Mis le Feu de Mine au Wyoming en Utilisant une Fréquence Automatique de Temps Discriminante Type de document : texte imprimé Auteurs : Arrowsmith, Stephen J., Auteur ; Arrowsmith, Marie D., Auteur ; Hedlin, Michael A. H., Auteur Article en page(s) : 2368-2382 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Séismogrammes  Tremblements  de  terre  Algorithme Index. décimale : 551.2 Résumé : Delay-fired mine blasts, which consist of a series of individual shots arranged in a grid pattern and detonated in sequence, can introduce spectral modulations into recorded seismograms. We can exploit spectral modulations to separate delay-fired mine blasts from the remaining event population, which includes single- fired mine blasts and earthquakes. Here, we enhance an existing algorithm (Hedlin, 1998) for the automatic discrimination of delay-fired mine blasts. A total of seven separate discriminants are computed, based on the spectrograms of recorded events. A feature-selection procedure is used to ensure that each discriminant is significant and contributes to the overall performance of the discrimination algorithm. The effect of input parameters on the methodology is explored. The choice of input parameters is made to maximize the mean Mahalanobis distance between the earthquake and delay-fired mine-blast populations. The technique is then applied to a dataset consisting of regional earthquakes and delay-fired mine blasts recorded at a station in Wyoming. The results show that the larger delay-fired mine blasts, the cast blasts, can be identified successfully by using this technique. The smaller mine blasts are not identified with this technique, although such events are of less interest in a nuclear-monitoring perspective. In a drop-one test, 89.5% of the events studied are successfully identified. Of the events that are misclassified, one is a cast blast and seven are earthquakes. The cast blast is misclassified because of noise on one component, which biased the value of a single discriminant. The earthquakes are misclassified because of a greater variance of the seven discriminants for the mine-blast population. The results suggest that this methodology is very successful at identifying cast blasts in Wyoming, and would be an extremely useful method to use as part of an integrated set of discriminants for the identification of small-magnitude regional events. Retardez les souffles mis le feu de mine, qui se composent d'une série de différents projectiles disposés dans un modèle de grille et détonés dans l'ordre, peut présenter des modulations spectrales dans les séismogrammes enregistrés. Nous pouvons exploiter des modulations spectrales pour séparer retardons des souffles mis le feu de mine de la population restante d'événement, qui inclut des souffles et des tremblements de terre mis le feu simples de mine. Ici, nous augmentons un algorithme existant (Hedlin, 1998) pour la discrimination automatique de retardons des souffles mis le feu de mine. Un total de sept discriminants séparés sont calculés, basé sur les spectrogrammes des événements enregistrés. Un procédé de sélection de mode est employé pour s'assurer que chacun discriminant est significatif et contribue à l'exécution globale de l'algorithme de discrimination. L'effet des paramètres d'entrée sur la méthodologie est exploré. Le choix des paramètres d'entrée est fait pour maximiser la distance moyenne de Mahalanobis entre le tremblement de terre et pour retarder les populations mises le feu de souffle de mine. La technique est alors appliquée à un ensemble de données se composant des tremblements de terre régionaux et des souffles de mine de retarder-fired enregistrés à une station au Wyoming. Les résultats prouvent que les plus grands retardent des souffles mis le feu de mine, la fonte souffle, peut être identifiés avec succès en employant cette technique. Les souffles plus petits de mine ne sont pas identifiés avec cette technique, bien que de tels événements soient de moins d'intérêt pour une perspective de surveillance nucléaire. Dans un essai de la baisse une, 89.5% des événements étudiés sont avec succès identifiés. Des événements qui sont mal classifiés, on est un souffle de fonte et sept sont des tremblements de terre. Le souffle de fonte est mal classifié en raison du bruit sur un composant, qui a polarisé la valeur d'un discriminant simple. Les tremblements de terre sont mal classifiés en raison d'un plus grand désaccord des sept discriminants à la population de souffle de mine. Les résultats suggèrent que cette méthodologie soit très réussie à identifier des souffles moulés au Wyoming, et seraient une méthode extrêmement utile à employer en tant qu'élément d'un ensemble intégré de discriminants pour l'identification des événements régionaux de petite grandeur. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : plutonium@gmail.com , bstump@smu.edu, sarrowsmith@gmail.com [article] Discrimination of Delay-Fired Mine Blasts in Wyoming Using an Automatic Time-Frequency Discriminant = La Discrimination de Retardent des Souffles Mis le Feu de Mine au Wyoming en Utilisant une Fréquence Automatique de Temps Discriminante [texte imprimé] / Arrowsmith, Stephen J., Auteur ; Arrowsmith, Marie D., Auteur ; Hedlin, Michael A. H., Auteur . - 2368-2382 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N°6 (Decembre 2006) . - 2368-2382 p. Mots-clés : Séismogrammes  Tremblements  de  terre  Algorithme Index. décimale : 551.2 Résumé : Delay-fired mine blasts, which consist of a series of individual shots arranged in a grid pattern and detonated in sequence, can introduce spectral modulations into recorded seismograms. We can exploit spectral modulations to separate delay-fired mine blasts from the remaining event population, which includes single- fired mine blasts and earthquakes. Here, we enhance an existing algorithm (Hedlin, 1998) for the automatic discrimination of delay-fired mine blasts. A total of seven separate discriminants are computed, based on the spectrograms of recorded events. A feature-selection procedure is used to ensure that each discriminant is significant and contributes to the overall performance of the discrimination algorithm. The effect of input parameters on the methodology is explored. The choice of input parameters is made to maximize the mean Mahalanobis distance between the earthquake and delay-fired mine-blast populations. The technique is then applied to a dataset consisting of regional earthquakes and delay-fired mine blasts recorded at a station in Wyoming. The results show that the larger delay-fired mine blasts, the cast blasts, can be identified successfully by using this technique. The smaller mine blasts are not identified with this technique, although such events are of less interest in a nuclear-monitoring perspective. In a drop-one test, 89.5% of the events studied are successfully identified. Of the events that are misclassified, one is a cast blast and seven are earthquakes. The cast blast is misclassified because of noise on one component, which biased the value of a single discriminant. The earthquakes are misclassified because of a greater variance of the seven discriminants for the mine-blast population. The results suggest that this methodology is very successful at identifying cast blasts in Wyoming, and would be an extremely useful method to use as part of an integrated set of discriminants for the identification of small-magnitude regional events. Retardez les souffles mis le feu de mine, qui se composent d'une série de différents projectiles disposés dans un modèle de grille et détonés dans l'ordre, peut présenter des modulations spectrales dans les séismogrammes enregistrés. Nous pouvons exploiter des modulations spectrales pour séparer retardons des souffles mis le feu de mine de la population restante d'événement, qui inclut des souffles et des tremblements de terre mis le feu simples de mine. Ici, nous augmentons un algorithme existant (Hedlin, 1998) pour la discrimination automatique de retardons des souffles mis le feu de mine. Un total de sept discriminants séparés sont calculés, basé sur les spectrogrammes des événements enregistrés. Un procédé de sélection de mode est employé pour s'assurer que chacun discriminant est significatif et contribue à l'exécution globale de l'algorithme de discrimination. L'effet des paramètres d'entrée sur la méthodologie est exploré. Le choix des paramètres d'entrée est fait pour maximiser la distance moyenne de Mahalanobis entre le tremblement de terre et pour retarder les populations mises le feu de souffle de mine. La technique est alors appliquée à un ensemble de données se composant des tremblements de terre régionaux et des souffles de mine de retarder-fired enregistrés à une station au Wyoming. Les résultats prouvent que les plus grands retardent des souffles mis le feu de mine, la fonte souffle, peut être identifiés avec succès en employant cette technique. Les souffles plus petits de mine ne sont pas identifiés avec cette technique, bien que de tels événements soient de moins d'intérêt pour une perspective de surveillance nucléaire. Dans un essai de la baisse une, 89.5% des événements étudiés sont avec succès identifiés. Des événements qui sont mal classifiés, on est un souffle de fonte et sept sont des tremblements de terre. Le souffle de fonte est mal classifié en raison du bruit sur un composant, qui a polarisé la valeur d'un discriminant simple. Les tremblements de terre sont mal classifiés en raison d'un plus grand désaccord des sept discriminants à la population de souffle de mine. Les résultats suggèrent que cette méthodologie soit très réussie à identifier des souffles moulés au Wyoming, et seraient une méthode extrêmement utile à employer en tant qu'élément d'un ensemble intégré de discriminants pour l'identification des événements régionaux de petite grandeur. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : plutonium@gmail.com , bstump@smu.edu, sarrowsmith@gmail.com