Σύγκριση μεθόδων χωρικής παρεμβολής για την εκτίμηση καταστροφών από ιστορικά σεισμικά φαινόμενα. Εφαρμογή σε οικισμούς της Π.Ε. Κορινθίας

Τζαναβάρης, Σταύρος

Comparing spatial interpolation techniques for the assessment of structural damage in settlements of Corinth prefecture using historical earthquake events

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Τζαναβάρης, Σταύρος

Date

2022-03-11

Advisor

Tsatsaris, Andreas

TZANAVARIS_STAVROS_1710.pdf (30.09Mb)

Keywords

Σεισμός ; Κορινθία ; Γ.Π.Σ. ; Κούστας 1928 ; Kernel Density ; IDW ; Kriging ; GΙS ; Earthquake Corinth ; Γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών

Abstract

Στην παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή πραγματοποιήθηκε συλλογή και ομαδοποίηση δεδομένων από τους σεισμούς των ετών 1858, 1928, 1962 και 1981, που έγιναν στην Κορινθία, με σκοπό κυρίως την εξέταση μεθόδων εκτίμησης ζημιών στα κτίρια μέσω χωρικών παρεμβολών και την προσέγγιση της βέλτιστης εξ αυτών. Τα δεδομένα για τους σεισμούς συλλέχθηκαν από διαφορετικές πηγές: υπηρεσίες, ιστορικά βιβλία και άρθρα. Για τον σεισμό του έτους 1858, η έρευνα απέδωσε ελάχιστα στοιχεία, κυρίως μέσα από άρθρα και ιστορικά βιβλία. Ο σεισμός του έτους 1858 ήταν από τους πιο σύγχρονους καταστροφικούς σεισμούς στην Π.Ε. Κορινθίας. Κατέστρεψε πολλά κτήρια σε πολλούς οικισμούς όπως της Αρχαίας Κορίνθου, όπου καταγράφηκε μεγάλος αριθμός ζημιών. Μετά τον σεισμό του έτους 1858, η πρωτεύουσα της πρώην Επαρχίας Κορίνθου μεταφέρθηκε σε νέα θέση, με την ονομασία Νέα Κόρινθος και είναι η σημερινή πρωτεύουσα της Π.Ε. Κορινθίας. Ο επόμενος σεισμός ήταν το έτος 1928, ο οποίος κατέστρεψε και αυτός κτήρια σε πολλούς οικισμούς-πόλεις καθώς επίσης ισοπέδωσε σχεδόν ολοκληρωτικά τη Νέα Κόρινθο. Συγκρίνοντας αναφορές, στοιχεία παρατηρούμε κοινά σημεία μεταξύ των σεισμών των ετών 1858 και 1928, τόσο σ’ επίπεδο πληγέντων οικισμών-πόλεων όσο και σε ακτίνα επιρροής των. Τα κοινά σημεία είχαν επισημανθεί γνωρίζοντας ‘τη σεισμική ιστορία της ρηξιγενούς ζώνης Αρχ. Κορίνθου – Κεχριών’. Με τη χρήση των Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών (Σ.Γ.Π.), δίνεται η δυνατότητα: α. στον προσδιορισμό των περιοχών με τις μεγαλύτερες και μικρότερες ζημιές για όλη την περίοδο που εξετάστηκε και με τις δυνατότητες της χωρικής ανάλυσης, η σύγκριση μεταξύ διαφόρων μεθόδων χωρικών παρεμβολών. Η απεικόνιση των αποτελεσμάτων με τη βοήθεια των ψηφιακών θεματικών χαρτών, καθιστά τα αποτελέσματα οπτικά σαφή και εμπεριστατωμένα. Οι επόμενοι σεισμοί των ετών 1962 και 1981, με καταστρεπτικότερο αυτού του έτους 1981, δημιούργησαν ζημιές κτηρίων στο σύνολο σχεδόν των οικισμών-πόλεων εντός της Π.Ε. Κορινθίας. Για τη συγκριτική αυτή μελέτη αξιοποιήθηκαν τα αποτελέσματα τριών χωρικών παρεμβολών (KDE, Kriging και IDW), προκειμένου η μεταξύ τους σύγκριση να υποδείξει αυτήν που προσέγγισε καλύτερα την εκτίμηση των ζημιών στα κτίρια της περιοχής μελέτης. Έδειξε επίσης τη σημαντικότητα της ύπαρξης δεδομένων από τους σεισμούς με τα ακριβή χαρακτηριστικά τους. Με μία τεχνικά ορθή και ολοκληρωμένη βάση δεδομένων που προτείνει η παρούσα διατριβή, είναι δυνατό να γίνει η απαρχή για μια νέα μεθοδολογία προσέγγισης θέσεων και περιοχών που θα πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη βαρύτητα στις αντισεισμικές μελέτες αλλά και να βοηθήσει στην πρόληψη μελλοντικών σεισμών σε περιοχές με έντονη σεισμική δραστηριότητα.

Abstract

In the present dissertation, data were collected and homogenized from the earthquakes of 1858, 1928, 1962 and 1981, which took place in Corinth town. The main purpose of this study was the identification of the most suitable interpolation methodology in order to estimate the buildings damages within the affected area. Earthquake data were collected from different sources: public services, history books and articles. For the earthquake of 1858, the research data were limited, mainly through articles and history books. The earthquake of 1858 was one of the latest catastrophic earthquakes in Regional Unit of Corinth. It destroyed many buildings in many settlements such as Ancient Corinth, where a large number of damages were recorded. After the earthquake of 1858, the capital of the former Province of Corinth was moved to a new location, called Nea Corinth, which is the current capital of Regional Unit of Corinth. The following earthquake that took place in 1928, destroyed buildings in many settlements-cities, causing significant damages in New Corinth town. Taking into consideration reports related to affected settlements-cities and their radius of influence, common points can be identified between the earthquakes of 1858 and 1928. The common points were pointed out regarding the "seismic history of the ruptured zone Archaia Corinth - Kechrion '. Using Geographic Information Systems (GIS), it is possible to identify areas with the largest and lowest losses in a specific time period applying spatial analysis, with the comparison of various spatial interpolation methodologies. The visualization of the results with the support of the created digital thematic maps depicts the results with great detail. The subsequent earthquakes of 1962 and 1981, with the most devastating being the 1981 event, caused significant damages to buildings in almost all the settlements-cities within the boundaries of the Regional Unit of Corinth. For this comparative study, the results of three spatial interpolations (KDE, Kriging and IDW) were implemented, in order to be compared, indicating the most suitable methodology regarding the assessment of recorded damages in the study area. It also showed the importance of having data from earthquakes with their exact characteristics. Consequently, the developed database that is presented in the present dissertation, could be used as a starting point for a new methodology related to places and areas that should give essential emphasis to seismic studies supporting the prevention of future earthquakes in regions with strong seismic activity.