| 研究課題/領域番号 |
21K04586
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分25030:防災工学関連
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
久世 益充 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 准教授 (30397319)
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| 研究分担者 |
能島 暢呂 岐阜大学, 工学部, 教授 (20222200)
杉戸 真太 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 特任教授 (60115863)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 地震動特徴量 / 類似性評価 / 時間-周波数解析 / 地震動分析 / 地震動波形 / 特徴ベクトル / 次元縮約 / 混合正規分布モデル / 周期別特徴ベクトル / 地震動 / 地震動指標 / 波形分類 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
観測された地震動波形より得られる地震動の工学的特性を的確に捉えることができれば，各地の揺れの特徴や被害を知る手がかりとなる．一方，我が国においては全国規模の地震動観測網が整備されており，地震発生後早期に各地の地震動波形データを入手できる環境にある．本研究では，地震動波形の工学的特性を表現でき，データ量の少ない(次元縮約された)新たな地震動指標を提案する．提案した地震動指標を用いた地震動分析を行い，指標の有用性を示す．さらに，地震動指標の活用を目的に，地震動波形の類似度評価手法を開発すると共に，多数の地震動波形より，地震動波形や関連情報を容易に得ることが可能なシステム開発を目指す．
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| 研究実績の概要 |
地震動波形の工学的特性(振幅・周期・経時特性)を的確に捉える事が可能な地震動指標を提案した．加速度波形より算出される非定常パワースペクトルを次元縮約した特徴量として，申請者らが提案した周期別特徴ベクトルを基に検討を進めた．具体的には，周期別特徴ベクトルを用いて，周期－時間軸上における振幅特性の密度分布を算定することとした．算定した密度分布は，元の非定常パワースペクトルや周期別特徴ベクトルに見られる地震動の特徴を捉えていることを確認し，地震動特性を評価可能なことを確認した．
さらに次元縮約された特徴量の提案を目指し，また，後述の多数波形を対象とした波形間比較への活用を念頭に，各波形の特徴量を数次元程度で評価可能な手法として，モード分解手法を適用することとした．多数波形の各波形より算出した密度分布に対して特異値分解をすることで，多数波形に見られる密度分布の分布特性(モード形状)と各波形の特徴量(主成分得点)に分解した．2011年東北地方太平洋沖地震の観測波形に適用した結果，9次元程度で密度分布の特徴を捉えることができた．加えて，工学的特性を総合的に評価可能な手法を提案することができた．
モード分解より得られた各波形の特徴量である主成分得点を用いて，波形類似性評価手法について検討した．2011年東北地方太平洋沖地震の観測波形に適用した結果，着目する観測波形の主成分得点に類似した他の波形は，密度分布や元の加速度波形でも類似した特徴が見られたことから，検討した評価手法が有効であることを確認した．
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