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情報通信技術を用いた電磁場信号処理の高度化と地下構造モニタリングへの適用

利用信息通信技术进行电磁场信号处理及其在地下结构监测中的应用

基本信息

批准号：
18J20941
负责人：
佐藤真也
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

地磁気地電流(MT)法は，地下深部の比抵抗構造が可視化可能な物理探査法であり，時間的に変化する地熱地域の地下比抵抗の評価にも応用されている。しかしながら，電磁場(MT)応答関数の地下比抵抗構造に依存した時間的変化を検出することは，次の2点の問題のため困難である。(A)電磁ノイズが観測データに混入すると，MT応答関数の推定誤差が大きくなり，時間的変動分の検出が困難となる。(B) 局所的な電離層電流が流れることで，地上磁場の空間勾配が生じ，MT応答関数は電流源の流れる位置に応じて変化する。本研究はこれらの問題を解決し，MT法は地下比抵抗構造の時間的変化の議論へ応用できることを示した。具体的な成果は次の4点にまとめられる。(1)観測点に対する電流源の位置を変化させながら，磁場の空間勾配に依存して変化するMT応答関数を計算した。(2)観測データに混入した電磁ノイズを除去する手法を開発した。時系列データの過半数がノイズに汚染された場合，従来法での解析は困難だが，本手法を用いることで解析に成功した。(3)地上磁場の空間勾配を，地磁気データのスペクトログラムから評価・抽出可能な手法を新たに開発した。(4)気象庁柿岡地磁気観測所で測定された電磁場データから，(2)の手法を用いて時間的に変化するMT応答関数を導出した。(3)の手法を用いて磁場変動の空間勾配を評価し，電離層電流の位置に応じて変化するMT応答関数を除去した。その結果，MT応答関数の時間的変動は，降雨量に依存することを示した。観測点の地質構造・周波数間での同期性などを考慮すると，MT応答関数の時間的変化は，降雨による表層の比抵抗異常の変化を反映したと解釈できる。そのため，上述の問題(A)・(B)を解決し，地下比抵抗構造の変化に起因するMT応答関数の時間的変化を検出することに成功した。

The geomagnetic and geocurrent (MT) method is used, the physical exploration method for visualizing the specific resistance structure of deep underground is possible, and the evaluation of underground specific resistance of the geothermal area through time is used.しかしながら, the electromagnetic field (MT) answer to the number of underground ratio resistance structures is dependent on the change of time を検出することは, the second 2-point problem is difficult である. (A) The electromagnetic measurement results are mixed in, and the estimation error of the MT response number is large, and the time change is difficult to detect. (B) The local ionospheric current is flowing, the earth's magnetic field is spatially coordinated, and the MT ionization number is the current source and the position is changing. This study aims to solve the problem and discuss the time change of the underground specific resistance structure using the MT method. The specific results are as follows: 4 points. (1) The position of the measuring point and the current source are changed, and the spatial coordination of the magnetic field is dependent on the calculation. (2) Observe the electromagnetic ノイズをremoval method of mixing the デデータに into the したelectromagnetic ノイズをopening method. When more than half of the series are polluted, the analysis method is difficult, and this method is used to analyze it successfully. (3) The spatial coordination of the earth's magnetic field, the geomagnetic field's possible evaluation method, and the new method of extracting the potential. (4) The electromagnetic field is measured at the Kakioka Geomagnetic Observatory, and (2) the electromagnetic field is measured by the method of deriving the MT response number by changing the time. (3) The method is to use the spatial coordination of the magnetic field to change the position of the ionospheric current, and to remove the MT close number. As a result, the MT response time changes, and the amount of rainfall depends on the weather. The geological structure of the measuring point and the synchronicity between the cycle numbers are taken into account, the MT response time changes are reflected, and the rainfall and surface layer resistance anomalies are reflected in the changes. The above-mentioned problems (A) and (B) were solved. The cause of the change of the underground resistance structure was the success of the change of the time of the MT's response time.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

独立性及び複帯域性に基づいた自然電磁場データからのノイズ除去の試み

尝试基于独立性和多频带特性去除自然电磁场数据中的噪声

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
佐藤真也;後藤忠徳
通讯作者：
後藤忠徳

日向灘周辺におけるMT応答関数の推定

Hyuganada 周边 MT 响应函数的估计

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
中村捷人・市原寛・後藤忠徳・松野哲男・多田訓子・佐藤真也
通讯作者：
中村捷人・市原寛・後藤忠徳・松野哲男・多田訓子・佐藤真也

Altitude effects of localized source currents on magnetotelluric responses

局部源电流对大地电磁响应的高度影响

DOI：
10.1186/s40623-020-01200-7
发表时间：
2020
期刊：
Earth, Planets and Space
影响因子：
0
作者：
Sato Shinya;Goto Tada-Nori;Kasaya Takafumi;Ichihara Hiroshi;Sato Shinya;Sato Shinya
通讯作者：
Sato Shinya

論文紹介: Altitude effects of localized source currents on magnetotelluric responses

论文简介：局部源电流对大地电磁响应的高度影响

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sato Shinya;Goto Tada-nori;Koike Katsuaki;Shinya Sato and Tada-nori Goto;Shinya Sato and Tada-nori Goto;佐藤真也
通讯作者：
佐藤真也

Improvements in data processing for time-lapse EM exploration by Multi-Channel Nonnegative Matrix Factorization

通过多通道非负矩阵分解改进延时电磁探索的数据处理

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiroshi Ichihara;Tada-nori Goto;Tetsuo Matsuno;Noriko Tada;Shinya Sato and Yuji Yamada;Shinya Sato and Tada-nori Goto;Shinya Sato and Tada-nori Goto
通讯作者：
Shinya Sato and Tada-nori Goto