Estimation of Joint Probability Density Functions of Surface Elevation and Slopes for a Nonlinear Random Sea

• Project/Area Number: 23560607
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Hydraulic engineering
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: IZUMIYA TAKASHI 新潟大学, 自然科学系, 教授 (60151429)
• Project Period (FY): 2011 – 2013
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2013: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2012: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2011: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
• Keywords: 非線形波浪 / リモートセンシング / 結合確率分布 / 水位分布 / 波高分布 / skewness / kurtosis / リモートセンシンｸﾞ / 非線形波 / 水面勾配 / 海面高度計 / 有義波高 / 多次元Gauss分布 / 波高推定

Research Abstract

Laboratory experiments were conducted to measure the joint distribution of the surface elevation and slopes for nonlinear random waves. A method for estimating the joint distribution of surface elevation and slopes was developed by applying the principle of maximum entropy. The estimated distributions were compared with the measured distributions, the Gram-Charlier series and bivariate Gaussian distributions. The present method was found to produce a similar distribution to that observed.
The relationship between skewness and kurtosis was theoretically and experimentally investigated. The effects of reflected waves on the joint distribution of the surface and slopes were also investigated. The theoretical conditional distributions ofbased on a simple nonlinear wave model reproduced the dependence on the representative wave slope and were in good agreement with the laboratory observations.

Research Products

• [Journal Article] GPS地殻変位データを用いた東北地方太平洋沖地震津波の波源域の逆推定およびその精度に関する研究 (2013)
  • Author(s): 坂井雄太・泉宮尊司
  • Journal Title: 土木学会論文集B2(海岸工学) Volume: Vol.69, No.2
  • NAID: 130004551058
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ADCPの後方散乱強度を利用した底質特性の定量評価に関する研究 (2013)
  • Author(s): 宮嶋祐太・泉宮尊司・石橋邦彦・大谷靖郎・田辺勝・北井芳典
  • Journal Title: 土木学会論文集B2(海岸工学) Volume: Vol.69, No.2
  • NAID: 130004551037
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 非線形不規則波の水位・水面勾配の同時計測およびその結合確率分布に関する研究 (2013)
  • Author(s): 泉宮尊司・岡村拓昭・石橋邦彦
  • Journal Title: 土木学会論文集B2(海岸工学) Volume: Vol.69, No.2
  • NAID: 40019876109
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高精度方向スペクトル解析による現地波浪の方向スペクトル特性に関する研究 (2013)
  • Author(s): 横川陽太郎,泉宮尊司,石橋邦彦
  • Journal Title: 土木学会論文集B3(海洋開発) Volume: Vol.69, No.2
  • NAID: 130004961795
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 領域区分によるGutenberg-Richter則に基づいた地震津波発生確率の推定法 (2013)
  • Author(s): 泉宮尊司,内山翔太・尾島洋祐
  • Journal Title: 土木学会論文集B3(海洋開発) Volume: Vol.69, No.2
  • NAID: 130004961756
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 石油タンクおよびパイプラインに作用する津波波力に関する実験的研究 (2013)
  • Author(s): 松本和記,泉宮尊司,石橋邦彦
  • Journal Title: 土木学会論文集B3(海洋開発) Volume: Vol.69, No.2
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 非線形不規則波の水位・水面勾配の同時計測およびその結合確率分布に関する研究 (2013)
  • Author(s): 泉宮尊司・岡村拓昭・石橋邦彦
  • Journal Title: 土木学会論文集B2（海岸工学） Volume: Vol.69
  • NAID: 40019876109
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] GPS地殻変位データを用いた東北地方太平洋沖地震津波の波源域の逆推定およびその精度に関する研究 (2013)
  • Author(s): 坂井雄太・泉宮尊司
  • Journal Title: 土木学会論文集B2（海岸工学） Volume: vol. 69
  • NAID: 130004551058
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ADCPの後方散乱強度を利用した底質特性の定量評価に関する研究 (2013)
  • Author(s): 宮嶋祐太・泉宮尊司・石橋邦彦・大谷靖郎・田辺 勝・北井芳典
  • Journal Title: 土木学会論文集B2（海岸工学） Volume: Vol. 69 Pages: 1421-1425
  • NAID: 130004551037
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高精度方向スペクトル解析による現地波浪の方向スペクトル特性に関する研究 (2013)
  • Author(s): 横川 陽太郎，泉宮尊司，石橋邦彦
  • Journal Title: 土木学会論文集B3（海洋開発） Volume: Vol. 69
  • NAID: 130004961795
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 領域区分によるGutenberg-Richter則に基づいた地震津波発生確率の推定法 (2013)
  • Author(s): 泉宮尊司，内山 翔太・尾島 洋祐
  • Journal Title: 土木学会論文集B3（海洋開発） Volume: Vol. 69
  • NAID: 130004961756
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 非線形波浪の水位および水面勾配の結合確率分布特性に関する研究 (2012)
  • Author(s): 山下正輝,泉宮尊司
  • Journal Title: 土木学会論文集B3(海洋開発) Pages: 804-809
  • NAID: 130004961614
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 風,波と流れによる漂流物の抗力係数および漂流予測に関する研究 (2012)
  • Author(s): 土門明,泉宮尊司,石橋邦彦
  • Journal Title: 土木学会論文集B3(海洋開発) Pages: 1031-1036
  • NAID: 130004961440
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 非線形波浪の水位および水面勾配の結合確率分布特性に関する研究 (2012)
  • Author(s): 山下正輝，泉宮尊司
  • Journal Title: 土木学会論文集B3（海洋開発） Volume: 68 Pages: 804-809
  • NAID: 130004961614
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 風，波と流れによる漂流物の抗力係数および漂流予測に関する研究 (2012)
  • Author(s): 土門 明，泉宮尊司，石橋邦彦
  • Journal Title: 土木学会論文集B3（海洋開発） Volume: 68 Pages: 1031-1036
  • NAID: 130004961440
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 気象条件による現地波浪の方向スペクトルおよび流れの変化特性に関する研究 (2012)
  • Author(s): 横川陽太郎，泉宮尊司，石橋邦彦
  • Journal Title: 第30回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会論文集 Volume: 30回
• [Journal Article] 順風および逆風下におけるうねりと風波の発達特性に関する実験的研究 (2011)
  • Author(s): 泉宮尊司,横山侑機,石橋邦彦
  • Journal Title: 土木学会論文集B2 (海岸工学) Pages: 151-155
  • NAID: 40019130898
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 津波干渉合成法による遠地津波の波形予測に関する研究 (2011)
  • Author(s): 泉宮尊司,小林雄一,坂井実可子
  • Journal Title: 土木学会論文集B2 (海岸工学) Volume: 第67巻 Pages: 226-230
  • NAID: 130004550466
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Deconvolution法を用いた長周期波の水位波形推定法に関する研究 (2011)
  • Author(s): 小林雄一,泉宮尊司
  • Journal Title: 土木学会論文集B3(海洋開発) Volume: Vol.36
  • NAID: 130004558525
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] N年最大統計量の適合性を考慮した分布関数の採択基準の提案 (2011)
  • Author(s): 澁谷仁史,泉宮尊司
  • Journal Title: 土木学会論集集(海洋開発) Volume: Vol.36
  • NAID: 130004558538
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 順風および逆風下におけるうねりと風波の発達特性に関する実験的研究 (2011)
  • Author(s): 泉宮尊司, 横山祐機, 石橋邦彦
  • Journal Title: 土木学会論文集 B2 (海岸工学) Volume: Vol.67, No.2 Pages: 151-155
  • NAID: 40019130898
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Deconvolution法を用いた長周期波の水位波形推定法に関する研究 (2011)
  • Author(s): 小林雄一，泉宮尊司
  • Journal Title: 土木学会論文集B3(海洋開発) Volume: Vol.36 Pages: 859-864
  • NAID: 130004558525
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 東日本太平洋沖地震津波における岩手県北部の増幅特性について (2013)
  • Author(s): 泉宮尊司・坂井雄太・尾島洋祐
  • Organizer: 日本流体力学会年会2013
  • Place of Presentation: 東京農工大
• [Presentation] 海洋短波レーダのノイズ除去による高精度流速推定法に関する研究 (2013)
  • Author(s): 横川陽太郎，泉宮尊司，石橋邦彦，小林雄一
  • Organizer: 第31回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会論文集
  • Place of Presentation: 長岡市ハイブ長岡
• [Presentation] GPS地殻変位データを用いた逆解析手法による東北地方太平洋沖地震の津波波源域の推定 (2012)
  • Author(s): 坂井雄太,泉宮尊司
  • Organizer: 第30回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会論文集
  • Place of Presentation: (140‐143)
  • Year and Date: 2012-10-30
• [Presentation] 気象条件による現地波浪の方向スペクトルおよび流れの変化特性に関する研究 (2012)
  • Author(s): 横川陽太郎,泉宮尊司,石橋邦彦
  • Organizer: 第30回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会論文集
  • Place of Presentation: (148‐151)
  • Year and Date: 2012-10-30
• [Presentation] 高精度波高推定のための非線形波浪の水位分布特性に関する研究 (2011)
  • Author(s): 山下正輝,泉宮尊司
  • Organizer: 第29回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会論文集
  • Place of Presentation: (144-147)
  • Year and Date: 2011-11-22
• [Presentation] 吹送流速および波動流速による抗力係数を評価した浮遊漂流物の漂流経路予測に関する研究 (2011)
  • Author(s): 土門明・泉宮尊司・石橋邦彦
  • Organizer: 第29回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会論文集
  • Place of Presentation: (148-151)
  • Year and Date: 2011-11-22
• [Presentation] 高精度波高推定のための非線形波浪の水位分布特性に関する研究 (2011)
  • Author(s): 山下正輝，泉宮尊司
  • Organizer: 土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
  • Place of Presentation: 長岡市
• [Book] 新潟海岸,日本の海岸,柴山知也・茅根創編 (2013)
  • Author(s): 泉宮尊司
  • Publisher: 朝倉書店
• [Book] 日本の海岸 (2013)
  • Author(s): 柴山知也・茅根創編, 泉宮尊司
  • Total Pages: 152
  • Publisher: 朝倉書店