2023 Fiscal Year Annual Research Report
Geophysical imaging and monitoring of the subsurface structures using vibration of artificial structures
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20H01997
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
辻 健 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60455491)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 達紀 九州大学, 工学研究院, 准教授 (00736845)
二宮 啓 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究員 (40849923)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 人工物の振動 / 小型震源装置PASS / 地下のイメージング / 地下のモニタリング / 機械学習 / 地震探査 / 稠密地震計データ / 地球外の地震計データ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
人工構造物の振動や小型震源装置を利用して、超高密度の仮想人工震源ネットワークを構築し、高い解像度で地下の可視化とモニタリングを行う手法を開発した。
１）人工構造物の振動を使った探査：様々な人工構造物の振動測定を実施し、さらに振動源を特定する手法を開発した。例えば、電車振動は低周波数に卓越しており、表面波探査に有効であることが分かった。一方で鉱山の発破振動は高周波数に卓越しており、実体波を用いて反射法地震探査に利用できることが分かった。
２）小型震源装置：本研究では、適当な人工振動を利用できない場所があること、さらに人工振動が安定しておらずモニタリングの精度が低下することが明らかとなった。そのような場所でも、可視化やモニタリングを行うために、小型震源装置（Portable Active Seismic Source; PASS)を開発した。この装置は小型モータで同じ信号を繰り返し発振し、それを重合することで遠くまで信号を伝達できる。PASSの振動を、掘削井に設置した光ファイバ(DAS)で記録したところ、信号が地下１kmに到達することを確認した。さらに起振力の異なるPASS、起振方向の異なるPASS、地中で発振するPASSを開発した。
３）機械学習による人工振動の分類：機械学習を用いて人工振動を区別するツールを開発した。人工構造物の振動を利用して地下を探査する際には、振動源を分離することが望ましく、この手法を利用できる。
４）月と火星データの解析：アポロ計画では人工震源探査を実施しているが、地震計の数が少なく、精度の高い地震探査を実施できなかった。そこで地震波干渉法を利用して、仮想的に地震計の多い地震探査データを構築し、地下構造を推定することに成功した。また火星に設置された地震計データを解析し、ノイズの到来方向や起源を明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] The Next Generation Small-body Sample Return: a Japanese Mission Plan to a Comet2023
Author(s)
S. Wakita, H. Kurokawa, Y. Shimaki, N. Sakatani, R. Fukai, Y. Kebukawa, J. Aoki, E. Tatsumi, T. Ushikubo, A. Kumamoto, H. Miyamoto, T. Kawamura, S. Tanaka, T. Tsuji, S. Urakawa, R. Ohsawa, Y. Tsuda, O. Mori, Y. Maru, T. Saiki, NGSR wg
Organizer
Asteroids, Comets, Meteors Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] Deep geothermal system conceptual model inferred from integrated geophysical surveys Water-Rock Interaction WRI-172023
Author(s)
Jun Nishijima, Keigo Kitamura, Koki Aizawa, Jun-Ichiro Ishibashi, Wipoo Prasitwuttisak, Takeshi Tsuji, Tatsunori Ikeda, Yoshio Soeda, Haruhiro, Inagaki, Hiroki Saito
Organizer
Water Rock Interaction
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[Presentation] Tectonic tremor distribution and migration at Kumano-nada: insights from ocean-bottom seismometer deployment between DONET1 and 22023
Author(s)
Takeshi Akuhara, Yusuke Yamashita, Hiroko Sugioka, Atikul Haque Farazi, Shukei Ohyanagi, Yoshihiro Ito, Eiichiro Araki, Takashi Tonegawa, Takeshi Tsuji, Ryosuke Azuma, Ryota Hino, Kimihiro Mochizuki, Shunsuke Takemura, Tomoaki Yamada and Masanao Shinohara
Organizer
SF地震学研究集会
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