Detección de eventos del Volcán Cotopaxi empleando clasificación supervisada / Event detection from Cotopaxi Volcano using supervised classification

  • Román Alcides Lara Cueva Universidad de las Fuerzas Armadas-ESPE
  • Valeria Paillacho Universidad de las Fuerzas Armadas-ESPE
  • Michelle Villalva Universidad de las Fuerzas Armadas-ESPE

Abstract

Debido a su ubicación geográfica, el Ecuador se encuentra en una zona de alta sismicidad volcánica, por lo que para el análisis e identificación de las señales provenientes de un volcán son necesarias herramientas automáticas de gran eficacia. En esta investigación se presenta una detección basada en clasificación de eventos sismo-volcánicos y no volcánicos registrados en el lapso de 2009 a 2010. Para la extracción de características más significativas de las señales se plantean dos técnicas: en el dominio frecuencial por medio de la densidad espectral de los eventos y en el dominio de escala mediante la energía de los coeficientes de aproximación y detalle. Para la clasificación supervisada se emplea el algoritmo de árboles de decisión. El rendimiento más alto fue obtenido a partir del análisis energético de los coeficientes con una precisión del 98 % aproximadamente.

References

Akram, J., & Eaton, D. (2012). Adaptive microseismic event detection and automatic time picking. GeoConvention, 1-5.

Andrade, D., Hall, M., Mothes, P., Troncoso, L., Eissen, J., Samaniego, P.,… Yepes, H. (2005). Los peligros volcánicos asociados con el Cotopaxi. Corporación Editorial Nacional. Obtenido de http://www.igepn.edu.ec/publicaciones-para-la-comunidad/39-los-peligros-volcanicos-asociados-con-el-cotopaxi/file

Cortés, G., Benítez, M., García, L., y �lvarez, I. (2015). A Comparative Study of Dimensionality Reduction Algorithms Applied to Volcano-Seismic Signals. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 9, 1-11.

Gabarda, S., y Cristóbal, G. (2010). Detection of events in seismic time series by time–frequency methods. IET Signal Processing, 4(4), 413-420.

Galipienso, M. I. (2003). Inteligencia artificial: modelos, técnicas y áreas de aplicación. Editorial Paraninfo.

Gareis, I. E., Gentiletti, G., Acevedo, R., y Rufiner, L. (2009). Extracción de características en interfaces cerebro computadoras mediante transformada wavelet discreta: Resultados preliminares. Memorias del XVII Congreso Argentino de Bioingeniería (SABI 2009), 167, 58-62.

Hall, M. (1999). Correlation-based feature selection for machine learning. PhD Thesis. Department of Computer Science, Waikato University, New Zealand.

Jaramillo, C., León, R., Lara-Cueva, R., Benítez, D. S., y Ruiz, M. (2014). A new structure for sequential detection and maximum entropy spectral estimator for characterization of volcanic seismic signals. IEEE Latin America Conference on Communications (LATINCOM), 1-6.

Lahr, J. C., Chouet, B. A., Stephens, C. D., Power, J. A., & Page, R. A. (1994). Earthquake classification, location, and error analysis in a volcanic environment: Implications for the magmatic system of the 1989–1990 eruptions at Redoubt Volcano, Alaska. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 62(1-4), 137-151.

Lara-Cueva, R., Benítez, D., Carrera, E., Ruiz, M., y Rojo-�lvarez, J. (s.f.). Automatic Recognition of Long Period Events from Volcano Tectonic Earthquakes at Cotopaxi Volcano. Submitted.

Lois, A. E., Psarakis, E. Z., & Pikoulis, E. V. (2013). A new thresholding type technique for the detection of seismic events. Proceedings of the 21st European Signal Processing Conference (EUSIPCO), 1-5.

Prasad, N., Reddy, K., & Nirjogi, R. (2014). A Novel Approach for Seismic Signal Magnitude Detection Using Haar Wavelet. 5th International Conference on Intelligent Systems, Modelling and Simulation (ISMS), 324-329.

Saltos Torres, M. G. (2014). Análisis de señales sísmicas del volcán Cotopaxi mediante las transformadas de WAVELET y Fourier (Tesis de Pregrado). Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, Sangolquí - Ecuador.

Segovia, M., y Alvarado, A. (2009). Breve Análisis de la Sismicidad y del Campo de Esfuerzos en el Ecuador. Geología y Geofísica Marina y Terrestre del Ecuador: desde la costa continental hasta las Islas Galápagos, 131-149.

Undurraga, J., y Uribarri, M. (2006). Nuevas Herramientas Para la Medición de Parámetros Acústicos Utilizando Sweeps. V Congreso Iberoamericano de Acústica, 25-28.

Vargas Jiménez, D. S., Rodríguez Espinosa, E. V., y Otero Foliaco, J. E. (2013). Alternativas para la Detección y Monitoreo de Amenazas Sísmicas basadas en Arduino. Ingenierías USBMed, 45, 45.

Viracucha, E., y de la Bastida, J. (2014). Sistema Informático para el Procesamiento y Análisis de Señales Sísmicas de. Revista Politécnica EPN, 33(2).

Wei, J. M., Wang, S. Q., Yu, G., Gu, L., Wang, G. Y., & Yuan, X. J. (2009). A novel method for pruning decision trees. International Conference on Machine Learning and Cybernetics, 1, 339 - 343.

Published
2016-10-30
How to Cite
Lara Cueva, R. A., Paillacho, V., & Villalva, M. (2016). Detección de eventos del Volcán Cotopaxi empleando clasificación supervisada / Event detection from Cotopaxi Volcano using supervised classification. RECI Revista Iberoamericana De Las Ciencias Computacionales E Informática, 5(9), 123 - 143. Retrieved from https://reci.org.mx/index.php/reci/article/view/52
Issue
Vol 5 No 9 (2016): Enero - Junio 2016
Section
Scientific Articles

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