2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of a standard technique for estimating underground velocity structure by seismic interferometry using strong-motion waveforms
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20K04084
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
浅野 公之 京都大学, 防災研究所, 准教授 (80452324)
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2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 地震波干渉法 / 速度構造 / 地盤構造モデル / 強震記録 / 堆積盆地 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
堆積平野・盆地での地震動予測の精度向上や適用可能周期帯域の広帯域化には、堆積層のS波速度構造や基盤深度の空間分布に関する詳細なモデル化が不可欠である。本研究は、堆積平野・盆地に多数設置されている強震・震度観測点のイベント波形記録に地震波干渉法（自己相関関数法）を応用し、堆積平野・堆積盆地の地震波速度構造を把握する手法を標準化することを目的とした研究である。
令和4年度は、過年度の実績及び当初の研究実施計画を踏まえ、以下の成果を得た。
1) 京都及び奈良盆地を対象とした解析では、新たに収集したデータを追加した上で、解析時に設定するバンドパスフィルター帯域とスペクトルホワイトニングの幅についてパラメータスタディを行った。Transverse成分の自己相関関数から得た地表と盆地基盤面間のS波往復走時と、対象地域の最新の3次元地盤構造モデルを用いた理論往復走時を比較し、モデルの性能評価を行った。過去に行われたレシーバ関数解析や反射法地震探査結果との比較・議論を行い、盆地基盤面深度に関する情報が自己相関関数解析により適切に得られることを確認した上で、モデル改善のための追加調査が必要な領域（例：山科盆地と京都盆地の境界付近）を抽出した。
2) 地震活動が活発な地域では観測波形データ数が多くS波読取の作業負荷が大きいことから、JMA2001モデルによるS波理論走時を用いて解析ウィンドウを自動抽出する方法を検討し、熊本県地域での実データで適用性を検証した。堆積層を含まないJMA2001モデルによる理論S波到達時刻は、堆積平野での観測到達時刻よりも早いことから、十分な長さのウィンドウ長を確保することで、S波直達波及び反射波を含むウィンドウを抽出でき、推定された自己相関関数も適切であることを確認できた。
3) 3次元地盤構造モデルと地震動増幅特性について、函館平野を例に数値実験に基づく議論を行った結果を国際誌にて出版した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和4年度は、当初の計画に沿って、本研究で取り組んでいる解析手法による結果と、既往の調査手法（レシーバ関数、反射法地震探査）との比較を京都盆地や奈良盆地を対象に行い、手法の妥当性確認や三次元地盤構造モデル改善のための検討を行うことができた。これらの成果を研究発表講演会で発表し、他の研究者とも議論することができた。
解析手法の高度化・標準化の1つとして、S波直達波及び反射波を含む解析ウィンドウを自動抽出するための方法を検討し、解析コードを整備した上で、実データを用いて適用性を確認することができており、本研究課題の目標に向かって前進している。
令和5年度もこれまでの実績を踏まえ、三次元地盤構造モデルを用いた数値実験も本格的に実施することにもよって、研究計画に沿って着実に研究を進捗させることができると考えている。
また、3次元地盤構造モデルと地震動増幅特性に関連する研究成果を国際誌の査読論文として公表することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度も引き続き、当初の研究実施計画に沿って着実に研究を進めて行く必要がある。令和2～4年度に大阪平野、京都盆地、奈良盆地を対象に行ったデータ解析結果及び数値実験結果を踏まえて、当該地域の最新の三次元地盤速度構造モデルを組み込んだ数値実験を実施することで、盆地形状や入射方位などが解析結果に及ぼす影響についての詳細な検討を行い、実地震波形データの解析に基づく基盤深度推定手法の開発にフィードバックさせていく必要がある。
大阪平野、京都盆地や奈良盆地とは地質構造の特徴が大きく異なる熊本平野や金沢平野など、他地域での適用性の検証も開始しており、引き続き研究を深化していく必要がある。
令和4年度までに得られた研究成果について、令和5年度に開催される学会やシンポジウムで発表し、関連研究者と議論することで、ブラッシュアップしていく必要がある。
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| Causes of Carryover |
令和4年度中も新型コロナウィルス感染症の世界的なまん延による社会活動の制限が継続したことにより、本課題に関係する国内学会や国際学会についてオンライン形式で参加したこと、および、令和4年度に当初計画していたシンポジウムが令和5年度へ延期となったため、国内・外国旅費の執行減が生じた。これら次年度使用額は、研究計画遂行や学会・シンポジウム等での研究成果発表のための旅費、物品費、会議参加登録料、論文投稿・英文校閲費等に充当し、本課題遂行のために適切に使用する。これによる研究計画全体への深刻な影響はないものと考えている。
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