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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04084/
• 关键词: 地震波干渉法; 速度構造; 地盤構造モデル; 強震記録; 堆積盆地; 地盤構造; 地震動; 数値実験

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。

The accuracy of seismic prediction in accumulation basin is improved, and the localization of possible periodic zones and the spatial distribution of S wave velocity structure depth in accumulation layer are indispensable. This study aims to standardize the seismic wave velocity structure in the accumulation basin by using the correlation method for seismic wave velocity measurement in the accumulation basin. The results of the previous year and the previous year and the implementation plan of the original research have been achieved. 1)Kyoto and Nara Basin, the new set of images, the new set of images The correlation coefficient of Transverse component is obtained from the S-wave reciprocating travel time between the surface and the base plate of the basin, and the latest three-dimensional structure of the image region is compared with the theoretical reciprocating travel time. In the past, the correlation analysis and reflection seismic exploration results were compared and discussed, and the information related to the depth of the basin base plate was extracted from the correlation analysis and the necessary additional investigation areas (e.g., the boundary of the Shanke Basin and the Kyoto Basin). 2)The number of measured waveforms in active regions and the working load of S-wave acquisition are discussed in this paper. JMA2001 is used to analyze the theoretical travel time of S-wave and to verify the applicability of the method in active regions. The accumulation layer includes JMA2001, the theoretical S wave arrival time, the accumulation flat field, the measurement arrival time, the early time, the long time, the long time, the direct wave and the reflected wave, including the extraction time, the estimation time, the correlation time, the confirmation time. 3)3-D structure of the earth vibration amplitude characteristics, Hakodate Hirano example of the number of values, basic discussion, results published in the international journal

项目成果

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

• 发表时间: 2021
• 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

• 发表时间: 2020
• 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
• 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

• 发表时间: 2023
• 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

• 发表时间: 2021
• 作者: 杉本憲彦;藤澤由貴子,安藤紘基;高木征弘;AFES-Venusチーム;ALEDAS-Vチーム;樋口篤志;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