ポラリメトリックボアホールレーダによる地下き裂のキャラクタリゼーション実証実験

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555326
• Research Institution: TOHOKU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 新妻 弘明 東北大学, 工学部, 教授 (90108473)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 浅沼 宏 東北大学, 工学部, 助教授 (50250717) ; 安部 司 東北大学, 工学部, 助教授 (50005310) ; 牧野 憲一郎 (株)物理計測コンサルタント, 部長代理 ; 池田 隆二 科学技術庁, 防災科学技術研究所, 室長 ; 佐藤 源之 東北大学, 工学部, 助教授 (40178778)
• Keywords: レ-グポラリメトリ / ポラリメトリックレーダ / ボアホールレーダ / 地中レーダ / 断層調査 / 野島断層 / 地下き裂計測

Research Abstract

本研究は電磁波を利用する地下計測技術の一つであるボアホールレーダに電磁波の偏波情報の利用を導入したポラメトリックボアホールレーダを利用し、エネルギー開発・利用、地下空間利用、地震予知などを目的とする地下き裂のキャラクタリゼーション(正常評価)法を確立しようとするものである。
(システム試作)深度1000m、直径10cm程度のボアホール中でレーダポラメトリック計測が可能なポラリメトリックレーダシステムの試作した。システムは坑井内ゾンデと、1000m光ファイバケーブル及びウインチ、地表制御装置より構成されている。
(実証実験)兵庫県南部地震により、活断層に関する研究は特に緊急性の高いものとの認識が高まった。本研究では同地震の震源と考えられている野島断層を直接調査する目的で掘削されたボアホールでのポラリメトリックボアホール計測を実施した。本計測によるデータはポラリメトリックボアホールレーダによる世界初の実証的な結果として貴重であるばかりでなく、ポラリメトリックボアホールレーダの実用性を確認する成果として大きな意義をもつこととなった。
(レーダポラリメトリへの応用)試作システムによるフィールド計測データから地下き裂キャラクタリゼーションを実現するための信号処理法開発を行った。この結果、従来のレーダ計測ではき裂の位置情報しか得られなかったが、レーダポラリメトリ評価により、き裂の分類の可能なことを見いだした。さらにBHTV等検層データとの照合により、単一き裂層と、破砕帯のような亀裂層の識別が可能であることを明らかにした。

Research Products

• [Publications] T.Miwa, M.Sato and H.Niitsuma: "Measurement and Characterization Subsurface Fracture by Polarimetric Borehole Rader" Proc.of the 6th Int.Conference on Ground Penetrating Rader. 377-382 (1996)
• [Publications] T.Miwa, M.Sato and H.Niitsuma: "Rough Surface Anisotropy Estimation by Wideband Polarimetric Borehole Rader" Proc.of the 1996 Int.Symposium on Antennas and Propagation. 1065-1068 (1996)
• [Publications] M.Sato, T.Miwa and H.Niitsuma: "Polarimetric Borehole Rader" Proc.of Progress in Electromagnetics Research Symposium. 80 (1996)
• [Publications] 佐藤源之: "地中レーダ技術" セメント・コンクリート. 593. 1-8 (1996)