Hybrid Validation of a Quality-Controlled, Waveform-Centered AI Framework with Optional Multi-Sensor Support for Seismic Monitoring

Sensors, 2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/s26103269
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Rapid and reliable seismic monitoring requires accurate waveform inference, together with robustness to noise, incomplete sensing, and unstable predictions. This study investigates a quality-controlled, waveform-centered, AI-assisted framework for seismic event detection, P- and S-phase picking, graph-aware inter-station refinement, and rapid hazard-related characterization. The framework includes optional DAS, MEMS, and high-rate GNSS branches; however, the primary empirical validation is based on real waveform-centered IRIS records from the Almaty seismic region, not on a fully synchronized multimodal field deployment. The dataset includes seven seismic stations, HHZ waveforms sampled at 100 Hz, 219 seismic events, 1260 event traces, and 240 s P-centered windows from 1 January 2023 to 31 December 2024. Optional auxiliary branches are evaluated through controlled branch-availability, reduced-input, fallback, and stress-test scenarios. Under the standard-condition benchmark, the proposed framework achieved a precision of 0.941, recall of 0.932, F1 score of 0.936, false-alarm rate of 0.051, detection latency of 173 ms, and P- and S-pick mean absolute errors of 31 ms and 54 ms. Under controlled low-SNR testing, it retained an F1 score of 0.846. The findings support waveform-centered, quality-controlled monitoring, while broader cross-domain and fully synchronized multimodal validation remain necessary.