Development of a standard technique for estimating underground velocity structure by seismic interferometry using strong-motion waveforms

开发利用强震动波形通过地震干涉测量估算地下速度结构的标准技术

基本信息

批准号：
20K04084
负责人：
浅野公之
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

堆積平野・盆地での地震動予測の精度向上や適用可能周期帯域の広帯域化には、堆積層のS波速度構造や基盤深度の空間分布に関する詳細なモデル化が不可欠である。本研究は、堆積平野・盆地に多数設置されている強震・震度観測点のイベント波形記録に地震波干渉法（自己相関関数法）を応用し、堆積平野・堆積盆地の地震波速度構造を把握する手法を標準化することを目的とした研究である。令和4年度は、過年度の実績及び当初の研究実施計画を踏まえ、以下の成果を得た。1) 京都及び奈良盆地を対象とした解析では、新たに収集したデータを追加した上で、解析時に設定するバンドパスフィルター帯域とスペクトルホワイトニングの幅についてパラメータスタディを行った。Transverse成分の自己相関関数から得た地表と盆地基盤面間のS波往復走時と、対象地域の最新の3次元地盤構造モデルを用いた理論往復走時を比較し、モデルの性能評価を行った。過去に行われたレシーバ関数解析や反射法地震探査結果との比較・議論を行い、盆地基盤面深度に関する情報が自己相関関数解析により適切に得られることを確認した上で、モデル改善のための追加調査が必要な領域（例：山科盆地と京都盆地の境界付近）を抽出した。2) 地震活動が活発な地域では観測波形データ数が多くS波読取の作業負荷が大きいことから、JMA2001モデルによるS波理論走時を用いて解析ウィンドウを自動抽出する方法を検討し、熊本県地域での実データで適用性を検証した。堆積層を含まないJMA2001モデルによる理論S波到達時刻は、堆積平野での観測到達時刻よりも早いことから、十分な長さのウィンドウ長を確保することで、S波直達波及び反射波を含むウィンドウを抽出でき、推定された自己相関関数も適切であることを確認できた。3) 3次元地盤構造モデルと地震動増幅特性について、函館平野を例に数値実験に基づく議論を行った結果を国際誌にて出版した。

为了提高沉积平原和盆地中地震运动预测的准确性，并扩大了适用的周期频带，对沉积层的S波速度结构进行了详细的建模，而基础深度的空间分布是必不可少的。这项研究旨在通过应用地震干涉法（自相关函数方法）在许多强烈地震和地震强度观察点上记录事件波形，以了解地震平原和盆地的地震波速度结构的标准化方法。在2022年，根据往年的绩效和最初的研究实施计划，取得了以下结果。 1）在京都和奈良盆地的分析中，添加了新收集的数据，并对带通滤波器带进行了参数研究，并在分析过程中设置了光谱增白的宽度。通过比较从横向组件的自相关函数获得的表面和盆地碱基表面之间的S波往返，以使用目标区域的最新3D接地结构模型进行比较。我们比较并讨论了先前的接收器功能分析和反射方法地震探索的结果，并确认可以通过自相关函数分析适当地获得有关盆地基础深度的信息，然后提取需要进行其他研究以改善模型的区域（例如，在Yamashina Basin和Kyoto Basin之间的边界附近）。 2）在具有主动地震活性的区域，观察到的波形数据的数量很大，并且S波读数的工作量很大，因此我们研究了一种使用S-WAVE理论运行时间自动提取分析窗口的方法，并使用JMA2001模型验证了其在Kumamoto Prefectectectractectrect的实际数据。由于使用不包含沉积层的JMA2001模型的理论S波到达时间比观察到的沉积平原上的到达时间早得多，因此可以通过确保足够的窗口长度，因此可以提取包含S波和反射波的窗口，并且可以确认估计的自相关功能也适当。 3）基于关于3D地面结构模型的数值实验和地震运动的放大特征的讨论结果，以Hakodate平原为例，在国际杂志上发表了。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

函館平野三次元速度構造モデルによる長周期地震動増幅特性

利用函馆平原三维速度结构模型研究长周期地震动放大特性

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Suzuki Ryotaro;Higuchi Atsushi;浅野公之・岩田知孝・吉田邦一・井上直人・染井一寛・宮腰　研・大堀道広
通讯作者：
浅野公之・岩田知孝・吉田邦一・井上直人・染井一寛・宮腰　研・大堀道広

強震波形記録の自己相関関数による京都盆地，大阪平野での地下速度不連続面の解析とその検証

利用强运动波形记录自相关函数分析和验证京都盆地和大阪平原地下速度不连续性

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
脇田昌英;佐々木建一;永野憲;阿部泰人;田中雄大;長野晃輔;杉江恒二;金子仁;木元克典;奥西武;畳指祥子;高田信;吉野順;渡邉修一;福留脩太・浅野公之・岩田知孝
通讯作者：
福留脩太・浅野公之・岩田知孝

Microtremor array surveys and development of the velocity model in the Hakodate Plain, Hokkaido, Japan

日本北海道函馆平原的微动阵列调查和速度模型的开发

DOI：
10.1186/s40623-022-01647-w
发表时间：
2022
期刊：
Earth, Planets and Space
影响因子：
0
作者：
Asano Kimiyuki;Iwata Tomotaka;Yoshida Kunikazu;Inoue Naoto;Somei Kazuhiro;Miyakoshi Ken;Ohori Michihiro
通讯作者：
Ohori Michihiro

熊本県地域の強震記録のS波自己相関関数を用いた堆積層－基盤岩速度境界面の検出

利用强震记录横波自相关函数检测熊本县地区沉积层-基岩速度界面

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
有吉慶介;木村俊則;宮澤泰正;Varlamov Sergey;飯沼卓史;永野憲;Joan Gomberg;荒木英一郎;美山透;末木健太朗;矢田修一郎;堀高峰;高橋成実;小平秀一;緒方夢顕，浅野公之，岩田知孝
通讯作者：
緒方夢顕，浅野公之，岩田知孝

強震波形記録の自己相関関数解析による京都盆地，大阪平野での基盤面深度の推定

利用强震动波形记录自相关函数分析估算京都盆地和大阪平原基底深度