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Comparaison of short-term and time-independent earthquake forcast models for southern California / Agnès Helmstetter in Bulletin of the seismological society of America, Vol. 96 N° 1 (Fevrier 2006) 

Public ISBD [article]  in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 1 (Fevrier 2006) . - 90-106 p. Titre : Comparaison of short-term and time-independent earthquake forcast models for southern California Titre original : Comparaison des modèles à court terme et indépendants du temps de prévision de tremblement de terre pour la Californie Méridionale Type de document : texte imprimé Auteurs : Agnès Helmstetter, Auteur ; Yan Y. Kagan, Auteur ; David D. Jackson, Auteur Article en page(s) : 90-106 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Séisme  Séismicité  Réplique  sismique Index. décimale : 551.2 Résumé : We have initially developed a time-independent forecast for southern California by smoothing the locations of magnitude 2 and larger earthquakes. We show that using small m ≥2 earthquakes gives a reasonably good prediction of m ≥5 earthquakes. Our forecast outperforms other time-independent models (Kagan and Jackson, 1994; Frankel et al., 1997), mostly because it has higher spatial resolution. We have then developed a method to estimate daily earthquake probabilities in southern California by using the Epidemic Type Earthquake Sequence model (Kagan and Knopoff, 1987; Ogata, 1988; Kagan and Jackson, 2000). The forecasted seismicity rate is the sum of a constant background seismicity, proportional to our time- independent model, and of the aftershocks of all past earthquakes. Each earthquake triggers aftershocks with a rate that increases exponentially with its magnitude and decreases with time following Omori's law. We use an isotropic kernel to model the spatial distribution of aftershocks for small (m ≤5.5) mainshocks. For larger events, we smooth the density of early aftershocks to model the density of future aftershocks. The model also assumes that all earthquake magnitudes follow the Gutenberg-Richter law with a uniform b-value. We use a maximum likelihood method to estimate the model parameters and test the short-term and time-independent forecasts. A retrospective test using a daily update of the forecasts between 1 January 1985 and 10 March 2004 shows that the short-term model increases the average probability of an earthquake occurrence by a factor 11.5 compared with the time-independent forecast. Nous avons au commencement développé une prévision indépendante du temps pour la Californie méridionale en lissant les endroits de la grandeur 2 et des plus grands tremblements de terre. Nous montrons que cela employer de petits tremblements de terre de m ≥2 donne à une prévision raisonnablement bonne des tremblements de terre de m ≥5. Notre prévision surpasse d'autres modèles indépendants du temps (Kagan et Jackson, 1994 ; Frankel et autres., 1997), la plupart du temps parce qu'elle a une résolution spatiale plus élevée. Nous avons alors développé une méthode pour estimer des probabilités quotidiennes de tremblement de terre en Californie méridionale en employant le type épidémique modèle d'ordre de tremblement de terre (Kagan et Knopoff, 1987 ; Ogata, 1988 ; Kagan et Jackson, 2000). Le taux prévu de séismicité est la somme d'une séismicité au sol de dos de constante, proportionnelle à notre modèle indépendant du temps, et de après des chocs de tous après des tremblements de terre. Déclenchements de chaque tremblement de terre après des chocs avec un taux qui augmente exponentiellement avec sa grandeur et diminue avec la loi suivant d'Omori de temps. Nous employons un grain isotrope pour modeler la distribution spatiale de la réplique sismique pour de petits (m ≤5.5) mainshocks. Pour de plus grands événements, nous lissons la densité de la réplique sismique tôt pour modeler la densité du futur après des chocs. Le modèle suppose également que toutes les grandeurs de tremblement de terre suivent la loi de Gutenberg Richter avec une b-valeur uniforme. Nous employons une méthode de maximum de vraisemblance pour estimer les paramètres modèles et pour examiner les prévisions à court terme et indépendantes du temps. Un essai rétrospectif employant une mise à jour quotidienne des prévisions entre les 1er janvier 1985 et 10 mars 2004 prouve que le modèle à court terme augmente la probabilité moyenne d'une occurrence de tremblement de terre par un facteur 11.5 comparé à la prévision indépendante du temps. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : djackson@ucla.edu , ykagan@ucla.edu [article] Comparaison of short-term and time-independent earthquake forcast models for southern California = Comparaison des modèles à court terme et indépendants du temps de prévision de tremblement de terre pour la Californie Méridionale [texte imprimé] / Agnès Helmstetter, Auteur ; Yan Y. Kagan, Auteur ; David D. Jackson, Auteur . - 90-106 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 1 (Fevrier 2006) . - 90-106 p. Mots-clés : Séisme  Séismicité  Réplique  sismique Index. décimale : 551.2 Résumé : We have initially developed a time-independent forecast for southern California by smoothing the locations of magnitude 2 and larger earthquakes. We show that using small m ≥2 earthquakes gives a reasonably good prediction of m ≥5 earthquakes. Our forecast outperforms other time-independent models (Kagan and Jackson, 1994; Frankel et al., 1997), mostly because it has higher spatial resolution. We have then developed a method to estimate daily earthquake probabilities in southern California by using the Epidemic Type Earthquake Sequence model (Kagan and Knopoff, 1987; Ogata, 1988; Kagan and Jackson, 2000). The forecasted seismicity rate is the sum of a constant background seismicity, proportional to our time- independent model, and of the aftershocks of all past earthquakes. Each earthquake triggers aftershocks with a rate that increases exponentially with its magnitude and decreases with time following Omori's law. We use an isotropic kernel to model the spatial distribution of aftershocks for small (m ≤5.5) mainshocks. For larger events, we smooth the density of early aftershocks to model the density of future aftershocks. The model also assumes that all earthquake magnitudes follow the Gutenberg-Richter law with a uniform b-value. We use a maximum likelihood method to estimate the model parameters and test the short-term and time-independent forecasts. A retrospective test using a daily update of the forecasts between 1 January 1985 and 10 March 2004 shows that the short-term model increases the average probability of an earthquake occurrence by a factor 11.5 compared with the time-independent forecast. Nous avons au commencement développé une prévision indépendante du temps pour la Californie méridionale en lissant les endroits de la grandeur 2 et des plus grands tremblements de terre. Nous montrons que cela employer de petits tremblements de terre de m ≥2 donne à une prévision raisonnablement bonne des tremblements de terre de m ≥5. Notre prévision surpasse d'autres modèles indépendants du temps (Kagan et Jackson, 1994 ; Frankel et autres., 1997), la plupart du temps parce qu'elle a une résolution spatiale plus élevée. Nous avons alors développé une méthode pour estimer des probabilités quotidiennes de tremblement de terre en Californie méridionale en employant le type épidémique modèle d'ordre de tremblement de terre (Kagan et Knopoff, 1987 ; Ogata, 1988 ; Kagan et Jackson, 2000). Le taux prévu de séismicité est la somme d'une séismicité au sol de dos de constante, proportionnelle à notre modèle indépendant du temps, et de après des chocs de tous après des tremblements de terre. Déclenchements de chaque tremblement de terre après des chocs avec un taux qui augmente exponentiellement avec sa grandeur et diminue avec la loi suivant d'Omori de temps. Nous employons un grain isotrope pour modeler la distribution spatiale de la réplique sismique pour de petits (m ≤5.5) mainshocks. Pour de plus grands événements, nous lissons la densité de la réplique sismique tôt pour modeler la densité du futur après des chocs. Le modèle suppose également que toutes les grandeurs de tremblement de terre suivent la loi de Gutenberg Richter avec une b-valeur uniforme. Nous employons une méthode de maximum de vraisemblance pour estimer les paramètres modèles et pour examiner les prévisions à court terme et indépendantes du temps. Un essai rétrospectif employant une mise à jour quotidienne des prévisions entre les 1er janvier 1985 et 10 mars 2004 prouve que le modèle à court terme augmente la probabilité moyenne d'une occurrence de tremblement de terre par un facteur 11.5 comparé à la prévision indépendante du temps. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : djackson@ucla.edu , ykagan@ucla.edu