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Partners and Members of Shakemap working group
ShakeMap fed by macroseismic data in France: feedbacks and contribution for improving SHA
The USGS ShakeMap software V3.5 allows including intensity as input in association with instrumental data. We have been collecting citizen testimonies for 17 years in France, a region of mo-derate seismicity for the Mainland part and in a subduction context for the West Indies part. We collect frequently several thousands testimonies after Mw>≈4.5. Thanks to the selection of “in-tensity characteristic thumbnails”, we can provide in real time a single questionnary intensity (SQI) averaged at the city scale for a preliminary EMS98 intensity. We observed that about 65% of these “thumbnails SQI” are identical to the “final expert SQI” and the remaining part is shifted by only an intensity degree. With about 36000 cities (1 per 14 square km), we are able to sample in details the territory when the about 400 seismic stations give irreplaceable precise ground motion parameters but very local and most of the times at a farther epicentral distance. Since 2012, we contribute as intensity provider for ShakeMap in Pyrenees range (www.SisPyr.eu). Since spring 2016, we run the ShakeMap V3.5 in a “beta version” for the whole territory of France with several adaptations for region with moderate size events. The BCSF provides Intensities (www.franceseisme.fr), RESIF the instrumental data (www.resif.fr) with the West Indies observato-ries (OVSG-OVSM) and few stations of bordering countries. Feedbacks are: a huge improvement at any distance by including intensities, need to use regional attenuation law, detection of im-portant ML overestimation in few regions, strong dependence to the epicenter localization, recent published GMICE well adapted, difficulty to represent non circular isoseismals. What we learn from ShakeMap is also a valuable contribution for hazard assessment. We aim to continuously improve the results for a state reference ShakeMap through a specific “ShakeMap trans-verse action” and its working group in the frame of RESIF.
Antoine Schlupp, [email protected]
- Huge improvement by including intensities especially at short distance. - Magnitude correction (Bias value) to fit the data. - Rapid and regular upgrade of the shakemap (take advantage of the increase of testimonies)- Integration of site effects- Validation of recent GMICE from Caprio et al. 2015 (but not yet for I>VI)- Good consistency between macroseismic observation (floor correction) and instrumental observation - Rapid feedback on consistency between instrumental and macroseismic data (depth, epicenter, magnitude)
- Highly dependent on epicenter location and depth (not corrected)- Highly dependent on «shape» of attenuation law (not corrected). - Highly dependent on site effects for the bias. - Smooth the observations and reduce the «directivity» of the ground shaking- Does not fit to the real shaking, the «average» model seems to have the priority
- Working group «shakemap» - Use separate attenuation law for small and large events. - Integration of source dimension (fault)- Include regional attenuation law (important for France with high variation between West part (Armorica) and East part (Alps)- Improve site effect input parameters (today use of slope as proxy for site effect)- Follow USGS python upgraded version- Define the «best» shakemap associated to an event. New information for improving SHA?
Mai
nlan
d Fr
ance
Fren
ch W
est I
ndie
s
Next+
EOST École et Observatoire des Sciences de la Terre, Institut de Physique du Globe de Strasbourg, UMR7516, Strasbourg Cedex, France; BCSF Bureau Central Sismologique Francais, Strasbourg, France
- Colour scale / intensity (BCSF scale, red for I=VI)- Size of circle or triangle is reduced if data not used by «shakemap».- Add of attenuation laws for France- Details in design
Changes applied to the «shakemap» program
NANTES
BORDEAUX
Poitiers
La Rochelle
Niort
Cholet
Angoulême
Châtellerault
Périgueux
Saumur
Rochefort
Challans
Olonne-sur-Mer
0 km 50.
Estimation régionale de la secousse (à partir des données macrosismiques et instrumentales)
Séisme du 28/04/2016 08h47 (heure locale)
28/04/2016 06:46:53 GMT M 5.0 46.05°N 1.12°W Prof.: 10.0km [source BCSF]
Date de mise à jour : 20/10/2016 13:05:33 GMT basé sur ShakeMap®, USGS
Perception humaine
Dégâts potentiels
bâtiments peu
vulnérables
Dégâts potentiels
bâtiments
vulnérables
Intensités EMS98
aucune très faible faible modérée forte brutale très brutale sévère violente extrême
aucun aucun aucun aucun aucun aucun très légers modéréseffondrements
partiels
nombreux
effondrements
aucun aucun aucun aucun très légers modérés
quelques
effondrements
partiels
nombreux
effondrements
partiels
nombreux
effondrements
effondrements
généralisés
I II III IV V VI VII VIII IX X+
Contribue au
calcul
Ne contribue
pas au calculType d'observation
Intensité d'après données macrosismiques (témoignages internet)
Intensité issue d'une conversion à partir du PGA / PGV (donnée instrumentale)
Conversion PGA, PGV / intensité basée sur Caprio et al. (2015)
˚0˚1-˚2-˚3-
45˚
45.5˚
46˚
46.5˚
47˚NANTES
BORDEAUX
Poitiers
La Rochelle
Niort
Cholet
Angoulême
Châtellerault
Périgueux
Saumur
Rochefort
Challans
Olonne-sur-Mer
Intensité macrosismique
Séisme du 28/04/2016 08h47 (heure locale)
28/04/2016 06:46:53 GMT ML 5.0 46.05°N 1.12°W Prof.: 10.0km [source BCSF]
Date de mise à jour : 21/09/2016 14:44:34 GMT basé sur ShakeMap®, USGS
PGV (cm/s)
PGA (%g)
Perception humaine
Dégâts potentiels
bâtiments peu
vulnérables
Dégâts potentiels
bâtiments
vulnérables
Intensités EMS98
<0.007 0.03 0.1 0.5 2.3 5.5 13 31 73 >174
<0.02 0.07 0.3 1.1 4.7 8.6 16 29 52 >96
aucune très faible faible modérée forte brutale très brutale sévère violente extrême
aucun aucun aucun aucun aucun aucun très légers modéréseffondrements
partiels
nombreux
effondrements
aucun aucun aucun aucun très légers modérés
quelques
effondrements
partiels
nombreux
effondrements
partiels
nombreux
effondrements
effondrements
généralisés
I II III IV V VI VII VIII IX X+
Echelle basée sur Caprio et al. (2015)
-3˚ -2˚ -1˚ 0˚
45˚
45.5˚
46˚
46.5˚
47˚
0 50
km
Poster S11B-2445
Web intensities(rapid but preliminary)
Final intensities (enquiry)EMS98 reviewed
≠
≠
≠
Impact of location and depth uncertainties
0 km 50.
Estimation régionale de la secousse (à partir des données macrosismiques et instrumentales)
Séisme du 18/10/2016 18h08 (heure locale)
18/10/2016 22:08:13 GMT M 5.5 15.21°N 61.36°W Prof.: 153.2km [source OVSG]
Date de mise à jour : 25/10/2016 15:33:51 GMT basé sur ShakeMap®, USGS
Perception humaine
Dégâts potentiels
bâtiments peu
vulnérables
Dégâts potentiels
bâtiments
vulnérables
Intensités EMS98
aucune très faible faible modérée forte brutale très brutale sévère violente extrême
aucun aucun aucun aucun aucun aucun très légers modéréseffondrements
partiels
nombreux
effondrements
aucun aucun aucun aucun très légers modérés
quelques
effondrements
partiels
nombreux
effondrements
partiels
nombreux
effondrements
effondrements
généralisés
I II III IV V VI VII VIII IX X+
Contribue au
calcul
Ne contribue
pas au calculType d'observation
Intensité d'après données macrosismiques (témoignages internet)
Intensité issue d'une conversion à partir du PGA / PGV (donnée instrumentale)
Conversion PGA, PGV / intensité basée sur Caprio et al. (2015)
˚06-˚16-˚26-
14.5˚
15˚
15.5˚
16˚
16.5˚
PSA map (1.0s - 3.0s - 0.3s)
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.4
0.4
0.6
0.8
11.2
NANTES
BORDEAUX
Poitiers
La Rochelle
Niort
Cholet
Angoulême
Châtellerault
Périgueux
Saumur
Rochefort
Challans
Olonne-sur-Mer
Pseudo-accélération spectrale à 1.0 sec. (PSA 1.0s en %g)
Séisme du 28/04/2016 08h47 (heure locale)
28/04/2016 06:46:53 GMT M 5.0 46.05°N 1.12°W Prof.: 10.0km [source BCSF]
Date de mise à jour : 20/10/2016 13:05:33 GMT basé sur ShakeMap®, USGS
Contribue au
calcul
Ne contribue
pas au calculType d'observation
PSA 1.0s d'après donnée instrumentale (station sismologique)
PSA 1.0s issue d'une conversion à partir de l'intensité (donnée macrosismique)
Conversion intensité / PSA 1.0s basée sur Atkinson et Kaka (2007)
˚0˚1-˚2-˚3-
45˚
45.5˚
46˚
46.5˚
47˚
0.07
0.07
0.0
7
0.07
0.07
0.0
7
0.07
0.07
0.070.14
0.1
4
0.21
0.21
0.2
8
0.350.42
NANTES
BORDEAUX
Poitiers
La Rochelle
Niort
Cholet
Angoulême
Châtellerault
Périgueux
Saumur
Rochefort
Challans
Olonne-sur-Mer
Pseudo-accélération spectrale à 3.0 sec. (PSA 3.0s en %g)
Séisme du 28/04/2016 08h47 (heure locale)
28/04/2016 06:46:53 GMT M 5.0 46.05°N 1.12°W Prof.: 10.0km [source BCSF]
Date de mise à jour : 20/10/2016 13:05:33 GMT basé sur ShakeMap®, USGS
Contribue au
calcul
Ne contribue
pas au calculType d'observation
PSA 3.0s d'après donnée instrumentale (station sismologique)
PSA 3.0s issue d'une conversion à partir de l'intensité (donnée macrosismique)
Conversion intensité / PSA 3.0s basée sur Atkinson et Kaka (2007)
˚0˚1-˚2-˚3-
45˚
45.5˚
46˚
46.5˚
47˚
0.75
0.75
0.7
5
0.75
1.51.5
2.2
5
2.2
5
3
3.754.5
NANTES
BORDEAUX
Poitiers
La Rochelle
Niort
Cholet
Angoulême
Châtellerault
Périgueux
Saumur
Rochefort
Challans
Olonne-sur-Mer
Pseudo-accélération spectrale à 0.3 sec. (PSA 0.3s en %g)
Séisme du 28/04/2016 08h47 (heure locale)
28/04/2016 06:46:53 GMT M 5.0 46.05°N 1.12°W Prof.: 10.0km [source BCSF]
Date de mise à jour : 20/10/2016 13:05:33 GMT basé sur ShakeMap®, USGS
Contribue au
calcul
Ne contribue
pas au calculType d'observation
PSA 0.3s d'après donnée instrumentale (station sismologique)
PSA 0.3s issue d'une conversion à partir de l'intensité (donnée macrosismique)
Conversion intensité / PSA 0.3s basée sur Atkinson et Kaka (2007)
˚0˚1-˚2-˚3-
45˚
45.5˚
46˚
46.5˚
47˚
PGV map
0.25
0.250.2
5
0.2
5
0.2
5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.75
0.75
1
1.25
1.5
NANTES
BORDEAUX
Poitiers
La Rochelle
Niort
Cholet
Angoulême
Châtellerault
Périgueux
Saumur
Rochefort
Challans
Olonne-sur-Mer
0 km 50.
Vitesse maximale du sol (PGV en cm/s)
Séisme du 28/04/2016 08h47 (heure locale)
28/04/2016 06:46:53 GMT M 5.0 46.05°N 1.12°W Prof.: 10.0km [source BCSF]
Date de mise à jour : 20/10/2016 13:05:33 GMT basé sur ShakeMap®, USGS
Contribue au
calcul
Ne contribue
pas au calculType d'observation
PGV d'après donnée instrumentale (station sismologique)
PGV issue d'une conversion à partir de l'intensité (donnée macrosismique)
Conversion intensité / PGV basée sur Caprio et al. (2015)
˚0˚1-˚2-˚3-
45˚
45.5˚
46˚
46.5˚
47˚
0.7
0.7
0.7
1.42.1
2.8
3.5
NANTES
BORDEAUX
Poitiers
La Rochelle
Niort
Cholet
Angoulême
Châtellerault
Périgueux
Saumur
Rochefort
Challans
Olonne-sur-Mer
0 km 50.
Accélération maximale du sol (PGA en %g)
Séisme du 28/04/2016 08h47 (heure locale)
28/04/2016 06:46:53 GMT M 5.0 46.05°N 1.12°W Prof.: 10.0km [source BCSF]
Date de mise à jour : 20/10/2016 13:05:33 GMT basé sur ShakeMap®, USGS
Contribue au
calcul
Ne contribue
pas au calculType d'observation
PGA d'après donnée instrumentale (station sismologique)
PGA issue d'une conversion à partir de l'intensité (donnée macrosismique)
Conversion intensité / PGA basée sur Caprio et al. (2015)
˚0˚1-˚2-˚3-
45˚
45.5˚
46˚
46.5˚
47˚
PGA map
Poitiers
La Rochelle
Niort
Cholet
Angoulême
Châtellerault
Rochefort
Libourne
Challans
Pornic
0 km 50
.
Carte de la secousse du 28/04/2016 - M5.0
Date de mise à jour : 20/10/2016 13:05:33 GMTwww.franceseisme.fr
basé sur ShakeMap®, USGS
SECOUSSE: FAIBLE FORTE SEVERE
Media map
Shakemaps for France (Mainland and West Indies): What can we get at www.franceseisme.fr ?
NANTES
BORDEAUX
Poitiers
La Rochelle
Niort
Cholet
Angoulême
Châtellerault
Périgueux
Saumur
Rochefort
Challans
Olonne-sur-Mer
0 km 50.
Estimation régionale de la secousse (à partir des données macrosismiques et instrumentales)
Séisme du 28/04/2016 08h47 (heure locale)
28/04/2016 06:46:53 GMT M 5.0 46.05°N 1.12°W Prof.: 10.0km [source BCSF]
Date de mise à jour : 20/10/2016 13:05:33 GMT basé sur ShakeMap®, USGS
Perception humaine
Dégâts potentiels
bâtiments peu
vulnérables
Dégâts potentiels
bâtiments
vulnérables
Intensités EMS98
aucune très faible faible modérée forte brutale très brutale sévère violente extrême
aucun aucun aucun aucun aucun aucun très légers modéréseffondrements
partiels
nombreux
effondrements
aucun aucun aucun aucun très légers modérés
quelques
effondrements
partiels
nombreux
effondrements
partiels
nombreux
effondrements
effondrements
généralisés
I II III IV V VI VII VIII IX X+
Contribue au
calcul
Ne contribue
pas au calculType d'observation
Intensité d'après données macrosismiques (témoignages internet)
Intensité issue d'une conversion à partir du PGA / PGV (donnée instrumentale)
Conversion PGA, PGV / intensité basée sur Caprio et al. (2015)
˚0˚1-˚2-˚3-
45˚
45.5˚
46˚
46.5˚
47˚
Intensity map
Station-list (for shakemap processing)
BCSF kriging interpolationBCSF kriging interpolation
Scale as Shakemap Scale as Shakemap
Each polygon = a city
Each polygon = a city
West Indies thumbnails for testimonies
SQI after testimonies
SQI after testimonies
Thumbnails for testimonies (since 2000)
Event information from IPGP (OVSG/OVSM)
(Event parameters from CEA/LDG)
36.000 cities with 68 Millions citizens => Mw=3.9 ≈ 2300 testimonies (927 after 2 hours) ≈200 stations(soon up to 400)
66 cities with ≈0.8 Million citizens example: Mw=5.5, distance>160 km => 235 testimonies
2016-04-28 Mw=3.9: Dmin- station = 50km
Macroseismic data
Macroseismic data
Instrumental data
Instrumental data
NANTES
BORDEAUX
Poitiers
La Rochelle
Niort
Cholet
Angoulême
Chât
Rochefort
Challans
Olonne-sur-Mer
Intensité macrosismique
Séisme 19km S La Rochelle
28/04/2016 06:46:53 GMT ML-LDG 5.2 46.00°N 1.24°W Prof.: 12.0km
Date de création : 02/05/2016 10:11:56 MEST basé sur ShakeMap®, USGS
PGV (cm/s)
PGA (%g)
Perception humaine
Dégâts potentiels
bâtiments peu
vulnérables
Dégâts potentiels
bâtiments
vulnérables
Intensités EMS98
<0.007 0.03 0.1 0.5 2.3 5.5 13 31 73 >174
<0.02 0.07 0.3 1.1 4.7 8.6 16 29 52 >96
aucune très faible faible modérée forte brutale très brutale sévère violente extrême
aucun aucun aucun aucun aucun aucun très légers modéréseffondrements
partiels
nombreux
effondrements
aucun aucun aucun aucun très légers modérés
quelques
effondrements
partiels
nombreux
effondrements
partiels
nombreux
effondrements
effondrements
généralisés
I II III IV V VI VII VIII IX X+
Echelle basée sur Caprio et al. (2015)
-3� -2� -1� 0�
45�
45.5�
46�
46.5�
47�
0 50
km
NANTES
Poitiers
La Rochelle
Niort
Cholet
Angoulême
Châtellerau
Périgue
Saint-Médard-en-Jalles
Saumur
Rochefort
Challans
Olonne-sur-Mer
Intensité macrosismique
Séisme 16km SE La Rochelle
28/04/2016 06:46:53 GMT ML-LDG 5.2 46.09°N 0.98°W Prof.: 12.0km
Date de création : 02/05/2016 09:13:25 MEST basé sur ShakeMap®, USGS
PGV (cm/s)
PGA (%g)
Perception humaine
Dégâts potentiels
bâtiments peu
vulnérables
Dégâts potentiels
bâtiments
vulnérables
Intensités EMS98
<0.007 0.03 0.1 0.5 2.3 5.5 13 31 73 >174
<0.02 0.07 0.3 1.1 4.7 8.6 16 29 52 >96
aucune très faible faible modérée forte brutale très brutale sévère violente extrême
aucun aucun aucun aucun aucun aucun très légers modéréseffondrements
partiels
nombreux
effondrements
aucun aucun aucun aucun très légers modérés
quelques
effondrements
partiels
nombreux
effondrements
partiels
nombreux
effondrements
effondrements
généralisés
I II III IV V VI VII VIII IX X+
Echelle basée sur Caprio et al. (2015)
-2� -1� 0� 1�
45�
45.5�
46�
46.5�
47�
0 50
km
NANTES
Poitiers
La Rochelle
Niort
Cholet
Angoulême
Châtellerau
Périgue
Saint-Médard-en-Jalles
Saumur
Rochefort
Challans
Olonne-sur-Mer
Intensité macrosismique
Séisme 16km SE La Rochelle
28/04/2016 06:46:53 GMT ML-LDG 5.2 46.09°N 0.98°W Prof.: 2.0km
Date de création : 02/05/2016 09:22:00 MEST basé sur ShakeMap®, USGS
PGV (cm/s)
PGA (%g)
Perception humaine
Dégâts potentiels
bâtiments peu
vulnérables
Dégâts potentiels
bâtiments
vulnérables
Intensités EMS98
<0.007 0.03 0.1 0.5 2.3 5.5 13 31 73 >174
<0.02 0.07 0.3 1.1 4.7 8.6 16 29 52 >96
aucune très faible faible modérée forte brutale très brutale sévère violente extrême
aucun aucun aucun aucun aucun aucun très légers modéréseffondrements
partiels
nombreux
effondrements
aucun aucun aucun aucun très légers modérés
quelques
effondrements
partiels
nombreux
effondrements
partiels
nombreux
effondrements
effondrements
généralisés
I II III IV V VI VII VIII IX X+
Echelle basée sur Caprio et al. (2015)
-2� -1� 0� 1�
45�
45.5�
46�
46.5�
47�
0 50
km
Chan
ge o
f epi
cent
er ≈
25
km
Chan
ge o
f dep
th: f
rom
2 k
m to
12
km +
+
=>
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