地殻放射電磁波の音響学的信号処理による地殻異常診断に関する研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11305031
• 研究機関: 愛知県立大学
• 研究代表者: 畑 雅恭 愛知県立大学, 情報科学部, 教授 (90180877)
• 研究分担者: 井手口 哲夫 愛知県立大学, 情報科学部, 教授 (10305518) ; 安川 博 愛知県立大学, 情報科学部, 教授 (00305517) ; 内匠 逸 名古屋工業大学, 工学部・知能情報システム学科, 助教授 (30188130) ; 足立 整治 愛知県立大学, 情報科学部, 助教授 (90305516) ; 北村 正 名古屋工業大学, 工学部・知能情報システム学科, 教授 (60114865)
• キーワード: 地殻放射電磁波 / ディジタル信号処理 / 音響学的分析 / データ収集システム / 地震予知システム / ソニフィケーション / 雑音除去 / 多次元データ処理

研究概要

本年度の研究実施概要は以下の様になる.
(1)データ収集システム:全国多地点で得られる地殻電磁波観測データの受信,記録,効率的な収集方法に関する研究:収集データの高信頼度化のため,観測地点での機器動作の安定化に努めると共に活火山帯における各種観測データや観測地点数の増加等を行い観測事例の増強を図った.また,将来方式として移動観測システムにおけるダイナミックフレキシブルグルーピング(DFG)の構成方式とそのプロトコルに基づくモデルの検討を進めた.
(2)ディジタル信号処理:a)雑音除去:各地で観測された223Hz電磁波強度データの6秒平均値から,地球規模の変動成分(雑音)を除去する手法を提案した.b)局所電磁波発生源推定:雑音除去された各地のエネルギー強度から局所電磁波発生源を推定する手法を確立した.推定結果とレーダ観測による雷雲(雑音)の位置との比較を行い,良好な評価を得た.更に,三宅島噴火活動に関する放射波を御前崎他で捕捉した.また,平成13年1月6日に東濃地方で発生した地震の3日前から震源付近での異常電磁波の発生を捉えた.
(3)音響学的分析:(a)可聴周波数領域へ変換された放射電磁波データのフィルタリングによる異常電磁波の検出性能について,データ分析を進めると共に,より効果的な処理方法について検討を進めた.(b)ケプストラム分析に基づく長時間スペクトルの標準パターン(年平均)を求めた.その結果,i)スペクトル包絡は観測地点によらずほぼ同じであること,ii)パワー情報は観測地点により異なること,iii)パワー情報とスペクトル情報を正規化することの有効性等が確認できた.
(4)電磁波発生メカニズム:伝搬モデルとして,地下導電率の年変化,電離層,山などの地表上の障害物,等各種パラメータを考慮したELF帯電磁波伝搬の影響について計算機シミュレーションを行い,各要素の影響を分析した.

研究成果

• [文献書誌] M.Hata,I.Takumi,S.Adachi and H.Yasukawa: "An analytical method to extract precursor form noisy atmospherics"Proceedings of The European Geophysical Society XXV General Assembly. NH014. 7p.-552 (2000)
• [文献書誌] 畑雅恭,内匠逸,足立整治,安川博: "電磁波前兆の抽出処理-信号処理手法による-"電気学会高電圧研究会資料. HV-00-33〜37. 25-31 (2000)
• [文献書誌] M.Hata,I.Takumi,S.Yabashi and H.Yasukawa: "Electromagnetic-wave Radiation due to Diastrophism of Magma Dike Growth"Proceedings of The European Geophysical Society XXVI General Assembly, EGS2001. NH9(発表予定). (2001)
• [文献書誌] 加藤慎二,石原隆一郎,内匠逸,畑雅恭,安川博: "ELF帯電磁波観測データにおける帯域雑音信号除去に関する検討"2000年度電気関係学会東海支部連合大会予稿集. 445. 223 (2000)
• [文献書誌] 永井正彦,寺島彰,内匠逸,畑雅恭,安川博: "局所的異常電磁波の発生位置推定に関する検討"2000年度電気関係学会東海支部連合大会予稿集. 446. 223 (2000)
• [文献書誌] H.Yasukawa,S.Adachi,I.Takumi and M.Hata: "Signal sonification of seismic electromagnetic radiation in ELF band"Proceedings of The IEEE Geoscience and Remote Sensing Symposium. I. 301-303 (2000)
• [文献書誌] H.Yasukawa,S.Adachi,I.Takumi and M.Hata: "Signal processing for auditory sonification of ELF band seismic electromagnetic radiation"Proceedings of The Seventh Western Pacific Regional Acoustic Conference. 2. 1321-1324 (2000)
• [文献書誌] H.Yasukawa,S.Adachi,I.Takumi and M.Hata: "Signal processing scheme for earthquake prediction analysis in seismic electromagnetic radiation"情報処理学会2000年秋季全国大会講演論文集. 4. 211-212 (2000)
• [文献書誌] 高橋徹,北村正,内匠逸,畑雅恭: "音響学的信号処理に基づく環境電磁波解析-音声分析手法による-"電気学会研究会資料高電圧研究会. HV-00-33〜37. 19-24 (2000)
• [文献書誌] 高橋徹,北村正,内匠逸,畑雅恭: "ケプストラム表現に基づくELF帯環境電磁波の標準パターン"電子情報通信学会2001年総合大会予稿集. A-10-8(発表予定). (2001)
• [文献書誌] 高橋徹,北村正,内匠逸,畑雅恭: "ELF帯環境電磁波のケプストラム分析"電子情報通信学会2000年ソサイエティ大会予稿集. 2・5. 1-5 (1999)
• [文献書誌] 足立整治,安川博,内匠逸,畑雅恭: "地殻放射電磁波変動スペクトル分析に関する検討"2000年電子情報通信学会基礎・境界ソサエティ大会講演論文集. A-4-36. 127 (2000)
• [文献書誌] S.Adachi,H.Yasukawa,I.Takumi and M.Hata: "Signal Processing and Sonification of Seismic Electromagnetic Radiation in ELF Band"第15回ディジタル信号処理シンポジウム講演論文集. 305-310 (2000)
• [文献書誌] S.Adachi,H.Yasukawa,I.Takumi and M.Hata: "Signal processing and sonification of seismic electromagnetic radiation in ELF band"Proceedings of The European Signal Processing Conference, EISIPCO2000. WedAmSS4. 119-123 (2000)