Çalışma kapsamında kullanılan kuvvetli yer hareketi veri seti, farklı kurumlar tarafından (Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi - DAD, Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü - KRDAE ve İstanbul Teknik Üniversitesi - İTÜ) ulusal ve yerel ölçekte işletilen şebekelerin, Marmara Bölgesindeki ivme-ölçer istasyonlarından elde edilen kayıtları içermektedir. Özellikle, 1999 yılında bölgede meydana gelen 17 Ağustos Kocaeli ve 12 Kasım Düzce depremleri sırası ve sonrasında alınan kayıtlar, bölge için iyi bir veri tabanı teşkil etmiştir. DAD’nin bölgedeki kalıcı istasyonları ve 17 Ağustos depreminden sonra DAD-Potsdam Üniversitesi işbirliğiyle kurulan geçici istasyonlarla beraber 48 farklı noktadan (Şekil 4.1) alınan toplam 448 kadar ivme kaydı kullanılmıştır. Ayrıca veri kataloğunda, KRDAE’nin bölgedeki kalıcı ve geçici olmak üzere 34 istasyonunda toplam 252 ve İTÜ’nün 5 istasyonundan toplam 21 ivme kaydı yer almaktadır (Şekil 4.1). Veri seti, büyüklüğü Mw ≥ 4 olan 128 depreme ait toplam 721 üç bileşen ivme kaydından oluşmaktadır (Ek B).
Her üç kurum tarafından alınan farklı formatlardaki sayısal veriler, özel bir yazılımla tek tip bir formata dönüştürülmüştür (Şekil 4.2). Ayrıca, farklı birimlerde (g, mG, cm/sn2) verilen kayıtlar, yerçekimi ivmesinin (981 cm/sn2) kesri olarak gal (cm/sn2) birimine dönüştürülerek tek tip veri seti oluşturulmuştur. Bu dönüşümle, azalım denklemi modellemesinde kullanılacak her bir kaydın başlık bilgileri bulunmaktadır. Bu bilgiler; depremin oluş tarihi, saati ve koordinatı, kaydı alan istasyonun adı, koordinatı, cihaza ait önemli bilgiler, üç bileşen maksimum pik ivmeler, örnekleme aralığı, deprem öncesi ve sonrası süreler, veri sayısı, depremin büyüklüğü, depremin derinliği gibi özellikleri içermektedir.
Şekil 4.1. Kuvvetli yer hareketi istasyonları
Her bir deprem kaydının, özel geliştirilmiş ivme analiz programı tarafından zaman serisi dalga formu incelenmiştir. Aynı sayısal veride hatalı okumalara sebep olacak ardışık depremler (Şekil 4.3), test kaydı gibi anormal pikler (Şekil 4.4) ve temel çizgisi kaymaları teşhis edilerek gerekli düzeltmeler yapılmıştır (Şekil 4.5). Daha önce aynı kayıtları kullanan bazı araştırmacılar bu düzeltmeleri yapmadıklarından dolayı hatalı veri kullanmışlardır. Örneğin, Kalkan (2001) tez çalışmasında Şekil 4.4 da görüldüğü gibi, depremde çok kısa bir süre önce kayıtçının aldığı periyodik test kaydındaki genlik değerini kullanmıştır. Yine, Ulusay vd (2004) çalışmasında, Şekil 4.5 de görülen eksen kaymasına benzer gerekli bir düzeltmeyi 17 Ağustos 1999 depremi ZYT, MCD ve MSK kayıtlarında doğru yapılmadığından dolayı hatalı veri kullanılmıştır.
Şekil 4.2. Tek tip formata dönüştürülmüş sayısal kayıt örneği
Şekil 4.4. 17 Ağustos 1999 Kocaeli Depremi Tekirdağ istasyonu kaydında görülen test kaydı
Şekil 4.5. 12 Kasım 1999 Düzce Depreminde Zeytinburnu istasyonu kaydında görülen eksen kayması ve düzeltilmiş şekli
Veri seçim kriteri: Çalışmada, farklı zemin koşullarında alınan veriler kullanılmıştır. Üç bileşen ivme kayıtlarının (bir düşey ve iki yatay bileşen), iki yatay bileşeninden mutlak değer olarak en büyük pik ivmeye (PGA: Peak Ground acceleration) sahip değer esas alınmıştır. Sayısal veriler, önemli bir değer yitimine neden olmayacak şekilde; 0.2 Hz Low-Cut ve 25 Hz High-Cut frekans aralığında Butterworth-Band geçişli filtre penceresinden incelenmiştir. Kayıtlarda görülen temel çizgisi kayması giderildikten (base line correction) sonra değerlendirmeye alınmıştır. Literatürde en büyük pik ivme, PGA olarak yaygın tanımlandığı için, bu çalışmada da aynı tanımlama yapılmıştır. Çalışmada, insanların hissedebilir eşik değeri olarak kabul
edilen minimum PGA ≥ 1cm/sn2 (gal) ivme değerine sahip akselerogramlar temel alınmıştır. Kullanılan kayıtlar, doğrudan akselerogramdan ölçülmüş ham (düzeltilmemiş) veriler olduğu için, beklenmeyen anormal pik değere sahip (12 Kasım 1999 depremi Bolu kaydı gibi) kayıtlara (Bkz. Şekil 3.7) yer verilmemiştir. Aynı noktada aynı deprem için birden çok kayıt varsa, kullanmamaya dikkat edilmiştir. Her bir ivme kaydına ait üç bileşen maksimum pik değerleri, istasyon bilgileri, zemin sınıfı ve diğer deprem parametreleri ile beraber EK B’de verilmiştir. Verilerin temini: Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi (DAD) tarafından, ulusal ölçekte kuvvetli yer hareketi kayıt şebekesinin kurulduğu 1976 yılından günümüze (2007 yılına) kadar ülke genelinde meydana gelmiş kuvvetli yer hareketi kayıtları sayısal olarak arşivi mevcut olup, bu arşiv her yeni depremle güncellenmektedir. Bu kayıtlar, tüm araştırmacıların ve bilim dünyasının hizmetine Internet (http://angora.deprem.gov.tr) aracılığıyla sunulmaktadır. Ayrıca, isteyen araştırmacı bu verileri disket, CD veya taşınabilir belleklerle de temin edebilmektedir.
KRDAE ve İTÜ’nün yerel ölçekte işlettiği istasyon kayıtları ise, deprem kayıtlarının ilgili kurumdan istenmesi halinde, mevcut kayıtlar kopyalanarak araştırmacılara gönderilmektedir. KRDAE ve İTÜ’nün verileri, Özbey ve Fahjan (2004) tarafından bir CD ortamında oluşturulan veri setinden alınmıştır. Ayrıca, KRDAE tarafından gönderilen bu CD de; DAD, KRDAE, İTÜ USGS ve Mısırlı araştırmacıların bölgedeki geçici istasyonları tarafından alınan kayıtlar yer almaktadır. Ayrıca, Columbia Universitesi Lamont Doberty Yer Gözlemevi (CULDYG) tarafından 12 Kasım 1999 Düzce depremi sonrasında 8 tane geçici istasyon bölgeye kurulmuştur. Ancak, yabancı kuruluşlarca alınan kayıtların istasyon bilgileri, sayısal datalar ve başlık (header) bilgilerine erişilemediğinde, güvenilir veri grubuna dahil edilmemiştir.