| 研究課題/領域番号 |
16K05537
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
宮澤 理稔 京都大学, 防災研究所, 准教授 (80402931)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 粒子フィルタ / 低周波微動 / 表面波 / 誘発 |
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| 研究実績の概要 |
プレート境界付近で観測される非火山性の低周波微動は、大地震からの表面波の通過によって動的に誘発される事がある。このような表面波の周期に比べて微動の卓越周期が短周期であれば、振幅が小さくてもhigh-pass filterなどの波形処理をすることで比較的容易に微動を検出することができる。しかし超低周波微動の様に、微動の卓越周期が表面波の卓越周期である20秒程度に重なる様な場合、このような手法を検出に用いることはできない。また表面波に振幅に比べて微動の振幅は何桁も小さいため、これまでの方法では微動の有無を判断することは極めて困難である。そこで本研究では、粒子フィルタ（モンテカルロフィルタ）を用いて、１成分の連続波形の中に埋もれた極微小振幅の低周波微動を検出することを目的に、数値実験を行った。
試験的に、１観測点１成分における表面波を模した波形に小振幅の微動波形を重ねた合成波形を用意し、粒子フィルタを用いて微動波形を検出する試みを行った。この際、粒子分布の近似精度が悪化する縮退と呼ばれる現象を避ける等の技術的問題点克服のために、粒子固定ラグ平滑化やRandom-walk Metropolis-Hastings サンプリング法等を採用する工夫と、パラメーターチューニングを行った。表面波が完全に予測可能である場合には、微動波形を精度良く検出できる事が分かった。しかし観測波形のみが与えられ、モンテカルロ的に予測する表面波の基準波形としての再現性がそれほど良くない場合、検出精度が劣る事が分かった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
粒子フィルタのプログラミング作業が進み、数値実験を通じて手法の有用性とプログラムコードの正確さが確かめられた。
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| 今後の研究の推進方策 |
粒子フィルタに用いる各粒子について、次の時間ステップの予測をどのように与えるかが、微小シグナル検出精度に対し強い影響を及ぼすことが分かったため、解析する波形の前処理方法を検討する。特にこの処理は、実際の観測のように、基準となる波形が自明でない場合に対する解析には不可欠である。この他、複数観測点や複数成分の波形を用いることで、１観測点１成分のみの場合に比べてより精度良く埋もれたシグナルを検出していく。更に、実際の観測点分布や、より実際の観測波形に近いケースを想定した模擬実験を通じた改善を行った後、実際の西日本における広帯域地震計記録の解析に着手する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
導入したストレージサーバーが、研究立案時の調達予定価格よりも安価に導入することができたため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
ストレージサーバーのメンテナンス及び増強に利用する。
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