地震計記録と極値統計学に基づく確率論的地震動予測法の開発と性能検証

基于地震仪记录和极值统计的概率地震运动预测方法的开发和性能验证

• 批准号: 21K03686
• 负责人: 澤崎 郁
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03686/
• 关键词: 極値統計解析; 連続地震波形記録; 最大振幅; 超過確率; マルコフ連鎖モンテカルロ法; 区間最大振幅; Hi-net; MeSO-net; 地震活動; Frechet分布

昨年度構築した極値統計解析のアルゴリズムにおいては、パラメータ推定値の分布関数として正規分布を仮定していた。しかしその仮定は厳密には成り立たないため、本年度は、パラメータの分布関数をマルコフ連鎖モンテカルロ（MCMC）法に基づき直接推定し、その各々の推定値から最大振幅の超過確率予測を行うアルゴリズムを開発した。また、任意の値以上の最大振幅が任意の回数以上発生する確率の計算もアルゴリズムに組み込んだ。このアルゴリズムを、200点余りのMeSO-net観測点において、10年以上の期間に記録された区間最大振幅に対し適用した。その結果、30年以内に1000Gal以上の揺れを観測する確率は、99%以上の点から0.01%以下の点まで、観測点によりかなりばらついた。観測点ごとのサイト特性や地震活動の地域性を考慮しても、このばらつきは地震学的に不自然である。大きなばらつきの原因としては、2011年東北地方太平洋沖地震後の活発な地震活動や設置点周囲のノイズ環境の変化などにより、区間最大振幅がしたがう分布の定常性が保証できないことや、MCMC法のアルゴリズムの不備により、局所解周辺を探索している可能性があることなどが挙げられる。使用するデータセットの厳選と局所解に陥らないようなアルゴリズムの改良が今後必要である。

Last year, the statistical analysis of extreme values was carried out. This year, the number of distribution relationships between the maximum amplitude and the excess accuracy of the estimated value of each parameter is estimated directly by the MCMC method. The calculation of the accuracy of the maximum amplitude above any value and the number of cycles above any value is carried out in the group. The maximum amplitude of this interval is applicable to the period of more than 200 points recorded by MeSO-net. The accuracy rate of more than 1000Gal within 30 years is more than 99% and less than 0.01%. The characteristics of the survey points, the regional characteristics of seismic activity, and the unnatural characteristics of seismology The cause of the earthquake is that the earthquake activity after the 2011 Northeast Pacific Ocean earthquake changes the environment, and the stability of the distribution of the maximum amplitude in the interval is guaranteed. The MCMC method is not prepared for the earthquake, and the possibility of the local solution is explored. It is necessary to improve the quality of the products in the future

项目成果

極値統計理論に基づく余震による最大振幅の早期予測手法の開発

基于极值统计理论的余震最大幅度早期预测方法研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Matsunaga;Y.;W. Kanda;S. Takakura;T. Koyama;T. Nishizawa;角亮佑，ウティン，王道洪，高木伸之;澤崎郁
• 通讯作者: 澤崎郁

連続地震計記録の極値統計解析に基づく大地震後の平常時に対する揺れやすさの予測

基于连续地震仪记录极值统计分析，预测大震后相对于正常情况的震动敏感性

• 发表时间: 2021
• 作者: Matsunaga;Y.;W. Kanda;S. Takakura;T. Koyama;T. Nishizawa;角亮佑，ウティン，王道洪，高木伸之;澤崎郁;澤崎郁
• 通讯作者: 澤崎郁