2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of numerical techniques for wave propagation and scattering in seabed layer including methane-hydrate bearing sediment and its application to geophysical exploration
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16K18137
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
古川 陽 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (60724614)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 凍結した多孔質体 / 面外波動 / 形状推定 / 境界要素法 / アンセンテッドカルマンフィルタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度である平成30年度は，海底地層に存在するメタンハイドレートの賦存状況を把握するための逆解析手法の開発を行った．当初の予定では，メタンハイドレート層の品位と形状を推定することを目標としていたが，実際に推定を行う必要があるのは高品位のハイドレート層であることから，品位を表現するパラメータである氷飽和度の値を固定し，メタンハイドレート層の形状のみを推定するための手法の開発を行った．メタンハイドレート層の形状の推定手法の開発では，これまで開発を行ってきた境界要素法による波動散乱解析手法とアンセンテッドカルマンフィルタを組み合わせた手法を開発した．本推定手法では，ハイドレート層を凍結した多孔質体，その周辺の海底地層を飽和多孔質弾性体でモデル化した．そして，ハイドレート層の形状を境界要素によって構成し，その形状を表現するためのパラメータを推定における未知量とした．このとき，再現可能な形状は，任意の星状領域とした．また，推定を効率的に行うための工夫として，状態推定量および誤差共分散行列の再設定を取り入れた．いくつかの数値解析例に対する考察から，本手法によりメタンハイドレート層の形状を推定可能であることが確認された．さらに，境界要素法によるより高精度な波動解析を実現するため，sinc関数近似に基づく離散化を導入した境界要素法の開発と本研究で対象とする問題への適用可能性に関する基礎的検討を行った．
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