Le centre a été fondé en décembre 1995 par le ministère de la protection de l'environnement de Géorgie. Aujourd'hui, le GHHD est une ONG indépendante, enregistrée le 18/07/2008 au centre régional de l'inspection fiscale de Tbilissi, sous le numéro de série N 004760.
Organisation hôte du centre: Institut de géophysique de l'université d'État de Tbilissi
Structure
Président du comité scientifique: Dr. Martin Wieland
Directeur: Prof. T. Chelidze, Institute of Geophysics
Secrétaire général: Dr. T. Matcharashvili,
Trésorier: N. Taniashvili
Principales activités et dernières réalisations
Le Centre est créé pour développer une approche multinationale et multidisciplinaire des problèmes de risques géodynamiques générés par les grands barrages, y compris :
le développement et l'essai de méthodes modernes de surveillance/diagnostic multidisciplinaire des processus géodynamiques locaux et régionaux à proximité des grands barrages sur la base de la zone d'essai internationale du barrage de l'Arc d'Enguri, en utilisant des approches contemporaines de la dynamique non linéaire et de l'apprentissage automatique ;
la création de systèmes d'alerte précoce actualisés ;
modélisation mathématique des processus géodynamiques aux grands barrages, prévision des événements géodynamiques imminents (tremblements de terre, déformations tectoniques, glissements de terrain) et pronostic de la réponse des grands barrages à ces impacts ;
surveillance des processus et des variations associées des propriétés physiques des roches de fondation et des matériaux des barrages ;
création de bases de données d'observations géodynamiques sur les grands barrages ;
l'analyse et la généralisation (en collaboration avec d'autres centres européens) des risques géodynamiques possibles, la création de scénarios de dommages possibles et d'instructions pour l'éducation du public sur ce qu'il faut faire en cas d'alarme, pendant et après la catastrophe, en utilisant des approches contemporaines de dynamique non linéaire et d'apprentissage automatique
participation active à des projets internationaux, régionaux et nationaux liés à des catastrophes majeures et à des problèmes environnementaux.
Activités mises en œuvre au cours des trois dernières années
2022-2023 : Développement de nouvelles méthodes d'analyse des contraintes/sismicité dans la zone des grands barrages, en utilisant des outils d'apprentissage automatique:
Application de nouvelles mesures de la stabilité des grands barrages à l'aide d'outils de dynamique non linéaire. Dans le présent rapport, une nouvelle approche, à savoir l'analyse de la variation de l'entropie de Tsallis dans les séries temporelles de déformation des barrages, a été réalisée. Pour l'étude statistique et dynamique du problème de la stabilité des barrages, des méthodes modernes d'analyse de la dynamique non linéaire des séries temporelles de déformation et d'inclinaison ont été utilisées, notamment l'analyse de la fluctuation tendancielle (DFA), les diagrammes de récurrence (RP) et l'analyse quantitative de récurrence (RQA), la mesure de la complexité algorithmique (Lempel-Ziv) (LZC), l'information mutuelle (MI). Dans le présent rapport, une nouvelle approche, à savoir l'analyse de l'entropie, c'est-à-dire la variation de l'entropie de Tsallis dans les séries temporelles de déformation, a été réalisée. Il a été démontré que la probabilité d'occurrence de différents micro-états est corrélée : la distribution des événements dans de tels systèmes obéit à une loi de puissance en raison des interactions à longue portée. Tsallis a proposé une approche généralisée, la mécanique statistique non extensive (MNES), dans laquelle les interactions entre les éléments d'un système à toutes les longueurs sont prises en compte.
En conséquence, nous avons effectué la prévision du QE pour la région du Caucase occidental, en utilisant des données sur la variation géomagnétique, le niveau d'eau dans les puits profonds, les marées terrestres ainsi qu'un paramètre sismologique prédictif supplémentaire, W(t), sur une période d'apprentissage/de test de trois ans. W(t) caractérise l'activité du QE dans les intervalles de 5 jours précédant les événements de M≥ 3,5.
En outre, une attention particulière a été accordée à la compensation de l'effet de déséquilibre conduisant à un surajustement des données. Nous montrons qu'en appliquant l'approche de suréchantillonnage, il est possible d'obtenir des évaluations équilibrées. La matrice de confusion a été obtenue, ce qui montre que les mesures statistiques telles que le coefficient de corrélation de Matthews et le score F1 donnent de bons résultats dans la prévision des événements régionaux de M≥3,5, à savoir MCC dans l'intervalle 0,8±0,012 et le score F1 dans l'intervalle 0,85±0,010. Après la randomisation du catalogue de QE, les valeurs des coefficients MCC et F1 diminuent considérablement.
2024-2025. Application de l'apprentissage automatique à l'analyse des risques de glissement de terrain/coulée de boue dans les pays montagneux (exemple de la Géorgie). Essai d'un nouvel équipement de surveillance de l'inclinaison et de l'accélération au barrage d'Enguri:
La Géorgie, en raison de son paysage montagneux, de ses conditions climatiques, de son activité géologique dangereuse à grande échelle, de la croissance de sa population, de l'utilisation intensive de ses terres, de ses infrastructures vulnérables et du nombre de grands ouvrages d'art, fait partie des régions les plus touchées au monde par les glissements de terrain. Il est donc très important d'étudier l'intensité et la répartition spatiale du risque de glissement de terrain afin de créer des systèmes d'alerte précoce (SAP) fiables et rentables pour surveiller et prévoir les mouvements de masse dans les zones potentiellement dangereuses. La première étape de l'évaluation du risque de glissement de terrain est la cartographie détaillée de la susceptibilité stationnaire aux glissements de terrain, dont les résultats peuvent révéler la distribution spatiale de la probabilité future de glissement de terrain. D'autre part, on sait que les précipitations intenses et prolongées sont le facteur le plus fréquent de déclenchement des glissements de terrain dans le monde, près de 80 % des glissements de terrain étant déclenchés par des précipitations. La recherche sur l'intensité et la distribution spatiale des risques de glissements de terrain provoqués par les précipitations est donc d'une grande importance pour la Géorgie.
Les résultats de ce travail sont présentés dans l'article (Chelidze at al, 2022), où le problème de la prévision des QE pour la région du Caucase occidental est examiné, en utilisant des données sur la variation géomagnétique, le niveau de l'eau dans les puits profonds, les marées terrestres ainsi qu'un paramètre sismologique prédictif supplémentaire W(t) sur une période d'apprentissage/de test de 3 ans. W(t) caractérise l'activité du QE dans les intervalles de 5 jours précédant les événements de M≥ 3,5. En outre, une attention particulière a été accordée à la compensation de l'effet de déséquilibre conduisant à un surajustement des données. Nous montrons qu'en appliquant l'approche de suréchantillonnage, il est possible d'obtenir des évaluations équilibrées. La matrice de confusion a été obtenue, ce qui montre que les mesures statistiques telles que le coefficient de corrélation de Matthews et le score F1 donnent de bons résultats dans la prévision des événements régionaux de M≥3,5, à savoir MCC dans l'intervalle 0,8±0,012 et le score F1 dans l'intervalle 0,85±0,010. Après la randomisation du catalogue de QE, les valeurs des coefficients MCC et F1 diminuent considérablement.
Publications
Chelidze T, Kiria T, Melikadze G, Jimsheladze T and Kobzev G (2022) Earthquake Forecast as a Machine Learning Problem for Imbalanced Datasets: Example of Georgia, Caucasus. Front. Earth Sci. 10:847808. doi: 10.3389/feart.2022.847808
Chelidze, T., Melikadze, G., Kobzev, G., Jimsheladze, T. and Dovgal, N. (2023) Geophysical Reactions to Remote 2022 Tonga Eruption and to Türkiye
Earthquakes in Georgia (Caucasus): Hydrogeology, Geomagnetics and Seismicity. Open Journal of Earthquake Research, 12, 223-237
Chelidze T, Dovgal N., Kiria J, et al. 2024. Long-Term Strain Dynamics of the Fault Crossing the Engury Dam Foundation (Georgia). Bull. Georgian Nat. Acad. Sci. v.18, no. 4.
Telesca L, Tsereteli N., Tugushi, N., Chelidze T. 2025 Spectral investigation of the relationship between seismicity and water level in the Enguri high dam area. Geosciences 2023,
