新加坡:在COVID-19病毒影响下地震学的城市活动监测研究
城市活动微小振动探测

1. 背景概况

城市活动引起地球表面的微小振动,这种振动可以被高灵敏度的地震仪探测到。在新加坡,2020年4月以来,政府采取措施抑制COVID-19的传播,人类活动发生了巨大的变化。大流行的影响及其相应的缓解措施被量化为新加坡国立大学(NUS)和Pasr PANJANG港口码头和西海岸公园交叉口的交通流量,代表非必要工作场所、基本工作场所和娱乐区的活动。

2. 研究特点

 新加坡:在COVID-19病毒影响下地震学的城市活动监测研究.png

(a)研究区域的地图。这两个黄色三角形表示两个高频SmartSoLo地震计的位置,一个位于新加坡国立大学校园出口处,另一个位于Pasr PANJAN集装箱码头和西海岸公园交叉口。图中的红星显示了研究区域在新加坡岛上的位置。

(b) 2020年4月18日(GMT+8)21:22:00左右在港口/公园位置记录的60秒数据示例。数据在30到150赫兹之间过滤,清晰地显示出背景中突出的两辆机动车(红点)和一辆跑步者(橙色方框)信号

(c) 在(b)中时域信号的频谱图。机动车辆在整个频带内产生短时振动。转轮产生长持续时间的周期性尖峰信号。红线表示40和100 Hz之间的总PSD,从中确定单个大峰值为机动车辆,周期性事件为跑步者。

新加坡国立大学校园SmartSolo地震仪检测到的交通流量

新加坡国立大学校园SmartSolo地震仪检测到的交通流量

(a) 2020年4月8日至8月30日期间每小时检测到的机动车数量。

(b)每日机动车计数。黑色虚线表示谷歌移动报告中工作场所的百分比变化。

(c) 平日平均每小时机动车计数。        (d) 周末平均每小时机动车计数。

在(a)和(b)中,红色实线表示CB的开始,而短划线和点划线分别表示第1阶段和第2阶段的开始。在(c)和(d)中,CB期间(第1-8周)和之后(第9-21周)记录的数据分别用蓝色和红色虚线表示,较浅的阴影表示时间较早。红色和蓝色粗实线表示相应时期的平均车辆数量,阴影区域覆盖平均值上下标准偏差的两倍范围。

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帕希尔盘江港地震仪检测到的交通流量。(图例同上)

西海岸公园地震仪检测到的跑步者数量-SmartSolo节点式地震仪.png

西海岸公园-SmartSolo地震仪检测到的跑步者数量。(图例同上)

3. 研究结果

SmartSolo地震数据采集系统的隐蔽性,同时实现了前所未有的时空分辨率,这对于理解城市社会不同部门对大流行反应的异质性和演变至关重要。从地震数据中提取的丰富信息为实时活动监测和动态政策制定提供了一个独特的机会,以确保成功缓解大流行,同时最大限度地减少对城市生活方式的负面影响。

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案例总结
应用
地震学的城市活动监测研究、社会研究、人流/动物活动监测与研究
位置
新加坡
使用的产品
IGU-16 HR3C 5Hz
贡献者
新加坡国立大学(NUS)、Pasr PANJANG港口码头、西海岸公园
参与机构
新加坡国立大学(NUS)
测量参数
震动、时间、位置
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