Innovation of geophysical exploration by hybrid inversion

混合反演地球物理勘探创新

• 批准号: 22K18352
• 负责人: 藤澤 和謙
• 金额: $ 16.39万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18352/
• 关键词: 物理探査; 逆解析; ベイズ推定; ハミルトニアンモンテカルロ

本研究課題の全体的な目的は，各種の物理探査（地中や構造物の内部を波動伝播や電気の流れを観察することで材料としての固さや電気抵抗などを推定する探査）において，決定論的及び確率論的な二つのアプローチを融合する逆解析（ハイブリッドインバージョンと呼ぶ）を開発し，従来の決定論に基づく一つの推定結果だけでなく，確率的な推定結果を新規に得ることで，推定結果の不確かさを評価できる物理探査を実現することにある。現在の物理探査手法には，弾性波／表面波探査，電気／電磁探査，重力探査，地中レーダー探査が挙げられるが，これらの特徴として，波動方程式またはポアソン方程式によって探査に利用する現象（波動伝番や電気の流れ）が記述される点にある。本研究では，波動方程式またはポアソン方程式を対象としたハイブリッドインバージョンを開発することで，幅広い探査手法に適用可能であり，既往の推定結果に確率的な情報を追加できるインバージョンを可能にすることを目指している。今年度は，波動方程式とポアソン方程式を対象としたフィルタリングと逆解析手法（これらの手法はベイズ推定に基づく）を開発・発展させるとともに，実際の現地調査をため池堤体によって実施することができた。フィルタリングにおいて中心的な手法として位置付けるものはアンサンブルカルマンフィルタである。また，ハミルトニアンモンテカルロ法を利用した逆解析手法をポアソン方程式に適用することを可能にした。また，現地調査では測量も行い逆解析等の数値計算を行うための基礎情報も取得可能であることを確かめることができた。

The overall purpose of this research project is to conduct various physical explorations (fluctuations and currents inside structures in the earth).でMaterial としてのsolid さや电気resistant などを presumed する Detection) において, deterministic and deterministic な二つのアプローチをCombined inverse analysis (ハイブリッドインバージョンとHUぶ)を开発し,従来のdeterminismにbasedづく一つの presumed resultだけでなく, the estimated result of accuracy is the result of the new regulations, and the estimated result is uncertain, the evaluation is based on the physical exploration, and the physical exploration is now available. The current physical exploration techniques are: elastomeric wave/surface wave exploration, electromagnetic/electromagnetic exploration, gravity exploration, underground exploration, and special exploration.徴として, the wave equation またはポアソン equation によって exploration に utilizes the する phenomenon (wave 伝Pや电気の流れ) がstatement されるPoint にある. In this study, the wave equation is the same as the wave equation.ハイブリッドインバージョンを开発することで,広いExploration It is possible to apply the technique, and the information about the accuracy of the past presumed results is added to the information that it is possible to use. This year, the wave equation とポアソン equation を対 resembles としたフィルタリングと inverse analytical technique (これらのtechnique はベイズIt is presumed that the base of the pond has been opened and developed, and the on-site investigation of the pond embankment has been carried out.フィルタリングにおいてcentric な Technique and として position paymentけるものはアンサンブルカルマンフィルタである.また, ハミルトニアンモンテカルロ法をUse the した inverse analytical technique をポアソン equation にapply することをpossible にした. It is possible to obtain basic information through on-site investigation, measurement, inverse analysis, etc.

项目成果

応答曲面による豪雨時にため池の破堤リスク評価

使用响应面评估大雨期间水库溃决的风险

• 发表时间: 2022
• 作者: Michael C. Koch;Kazunori Fujisawa;Akira Murakami;伊藤孝則，山本清仁，金山素平，倉島栄一，佐藤勇樹，鈴木健史，高橋範明;鄭 詩穎，西村伸一，柴田俊文;ニン ウショウ，西村伸一，柴田俊文，珠玖隆行;森田雅之，西村伸一，珠玖隆行，柴田俊文;大橋亮太，西村伸一，柴田俊文，珠玖隆行;鄭 詩穎，西村伸一，柴田俊文
• 通讯作者: 鄭 詩穎，西村伸一，柴田俊文

固相／液相の平均化方程式と土水境界の取り扱い

固/液相平均方程及土水边界处理

• 发表时间: 2022
• 作者: 藤澤和謙

アンサンブルアジャストメントカルマンフィルタによるアースフィルダムの剛性評価

利用集合调整卡尔曼滤波器评价土坝刚度

• 发表时间: 2022
• 作者: Yasuhisa Munakata;Ayaka Sugimoto;Koumei Shirasuna;Takehito Kuwayama;Hisataka Iwata;ニンウショウ・西村 伸一・柴田 俊文・珠玖 隆行
• 通讯作者: ニンウショウ・西村 伸一・柴田 俊文・珠玖 隆行

Assessment of HMC Parameter Updates for Piping Zone Boundary Detection

用于管道区域边界检测的 HMC 参数更新评估

• 发表时间: 2022
• 期刊: Proceedings of the 8th International Symposium on Geotechnical Safety and Risk (ISGSR)
• 作者: Michael C. Koch;Kazunori Fujisawa and Akira Murakami
• 通讯作者: Kazunori Fujisawa and Akira Murakami

応答曲面法によるため池堤体の安全率と降伏震度の評価

响应面法评价水库堤坝安全系数和屈服地震烈度

• 发表时间: 2022
• 作者: Michael C. Koch;Kazunori Fujisawa;Akira Murakami;伊藤孝則，山本清仁，金山素平，倉島栄一，佐藤勇樹，鈴木健史，高橋範明;鄭 詩穎，西村伸一，柴田俊文;ニン ウショウ，西村伸一，柴田俊文，珠玖隆行;森田雅之，西村伸一，珠玖隆行，柴田俊文;大橋亮太，西村伸一，柴田俊文，珠玖隆行;鄭 詩穎，西村伸一，柴田俊文;西村伸一，和田優希，柴田俊文，珠玖隆行;柴田俊文，柴川晃輝，西村 伸一
• 通讯作者: 柴田俊文，柴川晃輝，西村 伸一