| 研究課題/領域番号 |
13650477
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
計測工学
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
服部 克巳 千葉大学, 海洋バイオシステム研究センター, 助教授 (60244513)
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| 研究分担者 |
伊勢崎 修弘 千葉大学, 理学部, 教授 (60107943)
長尾 年恭 東海大学, 海洋学部, 教授 (20183890)
早川 正士 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (80023688)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2003年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2002年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2001年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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| キーワード | 短期地震予知 / 地震電磁界計測 / 異常変動の自動検出 / 雑音除去 / 予測器 / 主成分解析 / フラクタル解析 / インターステーション法 / インターステーション応答関数 / レファレンス観測点 / 地球超高層起源の電磁場変動の除去 / 直流電車の信号 / 適応信号処理 / 房総ゆっくり地震 / 2000年伊豆諸島群発地震 / ULF磁場データ / 時系列データ / ウェーブレット変換 / 電磁場変動を除去 / 適応フィルタ / 非線形適応フィルタ / transientな現象 / トリンピ効果 / 自動認識・検出 / 異常変化 / 線形適応フィルタ(ADF) / ニューラルネットワーク / 非線形適応フィルタ(NDF) / 信号予測器 |
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| 研究概要 |
電磁気学的なアプローチによる地震の短期予知を目的として、地震電磁界計測に含まれる異常変動の検出およびそのための雑音除去を実施した。得られた成果の概要を以下に列挙する。(1)時系列データの異常変動の自動検出手法として、線形なADF予測器と非線形なニューラルネットワークフィルタ(NNF)予測器を構築した。予測器は過去のデータから1つ先の時刻の状態の予測値と実際の観測値を比較することによって異常値の判定をする。構築したフィルタを超高層物理の分野でtransientな信号としてよく知られたtrimpi効果の検出に適用した。その結果、SNのよい場合はADF、NNFとも同様によく推定できるが、SNが悪い場合は、NNFの方が振る舞いがよくなり、有効であることがわかった。(2)地震電磁気データへの応用として、(1)主成分解析、(2)フラクタル解析、(3)wavelet変換を用いたインターステーション法による信号弁別を行った。主成分解析では、伊豆半島の3点アレー観測された2000年伊豆諸島群発地震に適用したところ、第1主成分は太陽活動に起因する変動で安定していること、第2主成分は人間活動に伴う人工雑音の影響が強いこと、第3主成分に効率よく地殻活動に関連する変動が保存されていることがわかった。また、ULF帯の磁場のフラクタル解析では、規模の大きな地震の1ヶ月から数日前に異常値に近づき、臨界状態に近づいていることを示すことがわかった。雑音のないリモートリファレンスデータと観測点との間の相関を利用したインターステーション法に、従来のFFTとは異なるwavelet変換を導入し、太陽起源の外部磁場変動に起因する電磁場変動(周期1000秒以下)を除去する手法を考案し、モデル計算および実測データで検証した。その結果、磁場、電場とも考案した手法で、概ね外部磁場変動に起因する変動を除去することができることがわかった。観測データから外部磁場変動に起因する変動を除去した残差には、人工雑音や地震に関連する電磁場変動が含まれており、残差成分の適切な処理が今後の課題である。
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