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GPSネットワークデータの逆解析に基づく地殻変動モニタの開発

研究課題

研究課題/領域番号 13308020
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 自然災害科学
研究機関東京大学

研究代表者

堀 宗朗  東京大学, 地震研究所, 教授 (00219205)

研究分担者 小国 健二  東京大学, 地震研究所, 助手 (20323652)
加藤 照之  東京大学, 地震研究所, 教授 (80134633)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
31,460千円 (直接経費: 24,200千円、間接経費: 7,260千円)
2003年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2002年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2001年度: 16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
キーワードGPS / 逆解析 / 地域応力場 / 地域歪場 / 地域弾性係数 / 非線形最適問題 / モニタリング / 大規模数値解析 / 解析解 / 数値シミュレーション / 地域ひずみ場 / 数値解析 / 応力関数 / バックスリップ / 特異摂動
研究概要

本研究の目的は地殻変動モニタの開発である.このモニタは,PSネットワーク電子基準点を含む地域に対し,計測されたデータから歪場の増分を計算し,釣り合い式を満たすよう,地域弾性係数とそれに伴う応力場の増分を推定するものである.応力場の推定を行う逆解析理論は全く新しい理論であり,それに基づく大規模数値解析手法を構築し,地殻変動モニタをコード化している.地殻変動モニタの妥当性は数値実験によって検証されている.離散的に計測されるデータに含まれる誤差を陽に取り扱っているため,安定した数値解析が可能であり,誤差の大きさに応じて,推定される弾性係数や応力場の確からしさが変化する.また,誤差が含まれるにもかかわらず,データ数が増えるほど推定される弾性係数の信頼度が向上する.実際のGPSデータを利用して地殻変動モニタの有効性を検証した.データの質と量を勘案し,地域のポアソン比の推定を行った.他に比べ計測データの変動が大きい地域ではポアソン比を推定することはできなかったが,それ以外の地域では0.2から0.3の間でポアソン比の推定が可能であった.この値はS波とP波の速度比から推定されるポアソン比と調和的である.なお,推定できない地域を除けば,列島の多くの部分では,ポアソン比はほぼ一様の値をとるか滑らかに変化するかのどちらかであるが,空間的に急変する地域もある.データの誤差に起因するモニタが推定する値の確からしさを定量的に評価するため,確率モデルとその解析理論を別途構築しモニタに適用している.

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] M.Hori, T.Ichimura, H.Nakagawa: "Analysis of stochastic model : application to strong motion and fault problems"Structural Eng./Earthquake Eng., JSCE. 20. 11-24 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hori, K.Oguni: "Two analysis methods for the crustal deformation of Japanese Islands"Key Engineering/Materials Vols.. 243-244. 493-498 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hori, H.Nakagawa: "Numerical simulation of surface earthquake fault using spectral stochastic finite element method"Prediction and Simulation Methods in Geomechanics. 137-140 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hori: "Stress inversion method for predicting local stress distribution of body in two-dimensional state of plane stress or strain"Mechanics of Materials. 35. 395-406 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hori: "Application of spectral decomposition of Green's function to linear inverse problem"Engineering Analysis with Boundary Elements. 28. 183-193 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 堀宗朗(編集委員): "構造工学ハンドブック"丸善. 2000 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hori, T.Ichimura, H.Nakagawa: "Analysis of stochastic model : application to strong motion and fault problems"Structural Eng./Earthquake Eng., JSCE. 20. 11-24 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hori, K.Oguni: "Two analysis methods for the crustal deformation of Japanese Islands"Key Engineering/Materials. 243-244. 493-498 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hori, H.Nakagawa: "Numerical simulation of surface earthquake fault using spectral stochastic finite element method"Prediction and Simulation Methods in Geomechanics. 137-140 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hori: "Stress inversion method for predicting local stress distribution of body in two-dimensional state of plane stress or strain"Mechanics of Materials. 35. 395-406 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hori: "Application of spectral decomposition of Green's function to linear inverse problem"Engineering Analysis with Boundary Elements. 28. 183-193 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hori (editors): "Handbook of Structure Engineering (in Japanese)"Maruzen. 2000 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hori, T.Ichimura, H.Nakagawa: "Analysis of stochastic model : application to strong motion and fault problems"Structural Eng./Earthquake Eng., JSCE. 20. 11-24 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hori, K.Oguni: "Two analysis methods for the crustal deformation of Japanese Islands"Key Engineering/Materials Vols.. 243-244. 493-498 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hori, H.Nakagawa: "Numerical simulation of surface earthquake fault using spectral stochastic finite element method"Prediction and Simulation Methods in Geomechanics. 137-140 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hori: "Stress inversion method for predicting local stress distribution of body in two-dimensional state of plane stress or strain"Mechanics of Materials. 35. 395-406 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hori: "Application of spectral decomposition of Green's function to linear inverse problem"Engineering Analysis with Boundary Elements. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 小国健二, 堀宗朗, 坂口秀: "破壊現象の解析に適した新しい数値解析手法について"土木学会論文集第1部門. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 堀宗朗(編集委員): "構造工学ハンドブック"丸善. 2000 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hori: "Stress inversion method for predicting local stress distribution of body in two-dimensional state of plane stress or strain"Mechanics of Materials. 35. 395-406 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hori: "Application of spectral decomposition of Green's function to linear inverse problem"Engineering Analysis with Boundary Elements. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 堀宗朗, 亀田敏弘, 小国健二: "GPS地殻変動計測への新しい解析理論の応用"地盤工学会誌. 51・2. 16-18 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hori, T.Kameda: "Inversion of stress from strain without full knowledge of constitutive relations"J.Mech.Phys.Solids. 49. 449-478 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hori: "Inverse analysis method using spectral decomposition of Green's function"International Journal of Geophysics. 147. 77-87 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hori, T.Kameda, T.Kato: "Application of stress inversion method to predict stress distribution in Japanese Islands"International Journal of Geophysics. 144. 597-608 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 村上章, 登坂宣好, 堀宗朗, 鈴木誠: "有限要素法・境界要素法による逆問題解析-カルマンフィルタと等価介在物法の応用-"コロナ社. 187 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hori, T.Kameda: "Inversion of stress from strain without full knowledge of constitutive relations"J. Mech. Phys. Solids. 49. 449-478 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hori: "Inverse analysis method using spectral decomposition of Green's function"International Journal of Geophysics. 147. 77-87 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hori, T.Kameda, T.Kato: "Application of stress inversion method to predict stress distribution in Japanese"International Journal of Geophysics. 144. 597-608 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 堀宗朗, 小国健二: "応力逆解析手法の構築と日本列島の応力増分分布推定への応用"応用力学論文集. 3. 195-201 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hori, T.Kameda T.Kato: "Prediction of stress filed in Japan using GPS network data"Earth, Planets Space. 52. 1101-1105 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hori, K.Oguni: "Bifurcating initiation and evolution of periodic micro-defects"Materials Science and Engineering. A285. 122-129 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2021-08-23  

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