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Study on improvement estimation of site effect of seismic waves and validation of underground velocity structure model

Research Project

Project/Area Number 20K05044
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Iwata Tomotaka  京都大学, 防災研究所, 教授 (80211762)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 染井 一寛  一般財団法人GRI財団, その他部局等, 研究員 (40750584)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsスペクトルインバージョン / 地震波サイト増幅特性 / 震源特性 / 伝播経路特性 / 地盤構造モデル / 破壊伝播速度 / 応力降下量 / 珠洲市正院 / 破壊伝播効果 / ω2乗モデル / サイト増幅特性 / 地下速度構造モデル
Outline of Research at the Start

スペクトル・インバージョン法の改良を行う.本手法のオリジナルの方法では、多数のイベントと多数の観測点の組み合わせによって安定した解を求めることができるが、震源特性及びサイト増幅特性はそれぞれのイベント、観測地点で1つであることを仮定している.本研究では、震源の破壊伝播効果による震源特性の方位依存性と地下の2,3次元不規則構造に起因する地震波入射方向によるサイト増幅特性の違いを抽出できる方法に改良し、スペクトル・インバージョンで得られる震源特性、サイト増幅特性の情報高度化を行う。得られた高密度の強震観測点のサイト増幅特性を用いて,既往の地下構造モデル等の検証を行う.

Outline of Final Research Achievements

A new formulation of the spectral inversion method including finite source fault effects in the source characteristics is developed and applied to the strong motion data of the 2016 Kumamoto earthquake sequence. The parameters of rupture propagation direction, rupture velocity, and rupture pattern are estimated. It is found that the source parameter estimation can be obtained reliably when station coverage are fine. When the stress drop was estimated based on the source terms estimated by this method, the distribution of the stress drop was less varied than that by the conventional method, but the characteristics of each event (magnitude, depth, and location) remained.
Using the obtained site amplification factor of each station obtained by the spectral inversion, we assumed that the site amplification was caused by the underground velocity structure below the station and validated the existing underground velocity structure model.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

強震観測点の増加により、多数の波形データを使う環境が整ってきている。従来の地震波特性の分析手法を高度化し、震源特性及びサイト増幅特性を複数のパラメータにおいて分析するための定式化を行うことで、従来より詳細な震源特性とサイト増幅特性を求めることができる。震源特性は将来起きる地震像の拘束に利用され、サイト増幅特性は、強震動予測に必要な地盤構造モデルの高度化に活用でき、これらにより将来起きる地震時の強い揺れの予測精度を上げ、地震被害の軽減につなげることができる。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Influence of low-velocity superficial layer on long-period basin-induced surface waves in eastern Osaka basin2023

    • Author(s)
      Oprsal, I., H. Sekiguchi, T. Iwata, and J. Burjanek
    • Journal Title

      Earth Planets Space

      Volume: 75 Issue: 1 Pages: 55-55

    • DOI

      10.1186/s40623-023-01804-9

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 能登半島北東部の群発地震によるK-NET正院の地震動特性と地下構造2023

    • Author(s)
      岩田知孝・浅野公之・宮本 英
    • Organizer
      日本地震学会2023年秋季大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 2022年6月19日能登地方の地震(M5.4)時に震度6弱を記録したK-NET正院の地震動特性と地盤構造2023

    • Author(s)
      岩田知孝・浅野公之・宮本 英・緒方夢顕
    • Organizer
      京都大学防災研究所研究発表講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Direct Observation of Surface Fault Ruptures during the 2023 South-Eastern Turkiye Earthquake of Mw 7.82023

    • Author(s)
      Iwata, T., K. Asano, and H. Sekiguchi
    • Organizer
      SSA-SSJ International Symposium on Future Directions of Physics-based ground motion modeling, Vancouver, Canada, October 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Estimation of Rupture Velocities of the Amonos Segment during the 2023 South-Eastern Turkiye Earthquake of Mw 7.82023

    • Author(s)
      Iwata, T., K. Asano, K., and H. Sekiguchi
    • Organizer
      AGU 2023 Fall Meeting, S13C-0362, December 2023.
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a New Spectral Inversion Method Considering with Rupture Directivity2022

    • Author(s)
      Kazuhiro Somei, Kimiyuki Asano, and Tomotaka Iwata
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 北陸地方の強震観測点におけるサイト増幅特性とそれを用いた速度構造モデルの推定2022

    • Author(s)
      染井一寛・浅野公之・岩田知孝
    • Organizer
      令和3年度京都大学防災研究所研究発表講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 断層破壊指向性を考慮したスペクトルインバージョン法の高度化2021

    • Author(s)
      染井一寛・浅野公之・岩田知孝
    • Organizer
      令和2年度京都大学防災研究所研究発表講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] スペクトルインバージョン結果の残差に現れる震源断層破壊伝播の影響2020

    • Author(s)
      染井一寛・浅野公之・岩田知孝
    • Organizer
      日本地震学会2020年秋季大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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