2022 Fiscal Year Annual Research Report
Modeling of ambient noise wavefield for constructing 3D S-wave velocity structure and applications to urban areas
| Project/Area Number |
20K04133
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
池田 達紀 九州大学, 工学研究院, 准教授 (00736845)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 微動探査 / トモグラフィ / 表面波 / S波速度 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、都市部において柔軟な地震計配置で高分解能な3次元S波速度構造を推定できる微動データ解析手法の開発と都市部への適用を目的とし、研究を行った。
微動源から比較的離れた地域で密な地震計配置で取得した微動データに対し、方位方向の微動のエネルギー分布の変化を仮定した解析を適用することで、アレイ内の不均質構造を推定することができた。この手法の都市部での適用性を検討するために、微動源がより複雑な福岡市内（薬院など）で微動データを取得し、同様の解析を行ったところ、観測微動データの相互相関をうまくモデリングできないことがわかった。これは上記の手法が方位方向にのみ微動のエネルギー分布が変化することを仮定しているため、アレイ内やその近傍で微動のエネルギー分布に変化があった場合、それに対応できないことが原因であると考えられる。
そこで、アレイ内でも不均質な微動のエネルギー分布を許容できる手法の開発を行った。具体的には、各グリッドの相対的な微動エネルギーと位相速度、群速度を未知数として雑微動の相互相関波形をモデリングし、観測データとの比較から未知数をアップデートしていく手法である。提案する手法による速度モデルでは、警固断層をまたいで急激な速度変化が見られた。速度変化の増減の傾向は、ボーリングデータで確認されている基盤深度の増減の傾向と概ね整合的であった。この手法の適用にあたり計算時間はかかるものの、従来の微動トモグラフィ解析で必要な適切な速度をペアごとに選択する処理が必要ないという利点がある。
この提案手法の有効性の検証のため感度解析等を進める必要があるものの、提案手法は微動源の複雑な都市部においても不均質な速度構造を推定可能な手法となりうると考えられる。
|
