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Optimal design of tsunami observation system for source characterization

用于震源表征的海啸观测系统的优化设计

基本信息

批准号：
17F17055
负责人：
佐竹健治
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17055/
关键词：
津波観測点分布

项目摘要

インドネシア・ジャワ島南方海域を対象に，津波観測システムの最適配置デザインを定量的に推定した．世界の超巨大地震（M9クラス）の震源断層モデルを特性化して得られた統計モデルに基づいて12通りの断層モデルを検討した．波源解析に加えて津波予報への適用のため，津波が沖合観測点で観測されてから沿岸に到達するまでの猶予時間を考慮して，最適な観測点配置を推定し，さらに，沖合観測点から予想される沿岸での津波高と実際の津波高との差を考慮して最適化したところ，最少必要な観測点は6点であることが明らかとなった．津波波源と断層面上のすべり分布を2段階に分けて推定する手法を開発した．まず，沿岸及び沖合の津波波形データを用いて，波源域の水位分布を，等間隔に配置した基底関数の和として求める．次に基底関数の配置を最適化して，より詳細な水位分布を求める．第2段階では，波源域の水位分布から断層面上のすべり分布を求める．この際に，最適な断層面の位置や傾斜角などの最適パラメーターを推定する．従来の方法だと，これらのパラメーターを変えるたびに津波計算を繰り返す必要があったが，提案した手法では計算量を劇的に軽減できる．この手法を，2004年南海トラフ（紀伊半島沖）の地震（M7.4）や2017年メキシコ地震に適用した．また，実時間における津波遡上域の推定法（NearTIF）の改良を行った．NearTIFは，あらかじめ想定した多数の断層モデルから計算した沖合の津波波形をデータベース化し，実際の地震が発生した際に，地震波解析や観測された津波波形から推定した震源モデルから沿岸沖での津波波形を計算し，データベース上の津波波形に最も近いものを抽出して，その遡上域を選ぶという手法である．NearTIFでは津波波形の比較を行っていたが，本研究では，対象領域周辺の水位分布を比較することにより，時間の短縮と精度の向上が得られた．

The optimal configuration of the system is estimated quantitatively in the southern part of the island. Characterize the seismic source faults of the world's super-large earthquakes (M9 earthquakes) and obtain statistical data for the analysis of the seismic source faults of the world's super-large earthquakes (M9 earthquakes). In wave source analysis, the application of Tianjin wave prediction is considered, and the time of arrival of Tianjin wave at the intersection measurement point is considered. The optimum measurement point configuration is estimated. In addition, the difference between Tianjin wave height and coastal wave height is considered. The minimum necessary measurement point is 6 o'clock. The wave source distribution on fault plane is divided into two stages, and the estimation method is developed. The water level distribution in the wave source domain is equally spaced and the base correlation is calculated. Optimization of the configuration of sub-base parameters, detailed water level distribution. The distribution of water level in the wave source domain of the 2nd step is calculated from the distribution of water level on the fault plane. In this case, the position and inclination angle of the optimum fault plane are estimated. The method is to reduce the amount of time required for calculation. This method is applicable to the earthquake in the South China Sea in 2004 (M7.4) and the earthquake in 2017. The improvement of NearTIF is carried out in order to determine the most faults, calculate the impulse waveform, and analyze the seismic wave waveform at the time of earthquake occurrence. NearTIF is a method for comparing the waveform of water in the upper domain. In this study, the shortening of time and the upward accuracy are obtained.