リアルタイム地震動ゾーニング手法の開発

ライフライン展開されている地域において発生する地震による地盤震動強度の分布特性を発生と同時に時々刻々と把握し、それに基づいて都市施設の実時間被害予測を行うことが必要不可欠である。本研究では、観測点では厳密に波形に一致し、観測点で観測された現時刻以前の時刻歴のみから未観測点での地震動を逐次推定する手法を開発した。1)地震動の定常性を仮定して、時空間場における地震動を多次元自己回帰過程で表現し、この過程の係数を場に規定された相互相関関数を用いて求めるとともに、時空間場を離散化された状態推移方程式で表わし、観測点では厳密に観測波形に一致する地震波の測定法を開発した。2)地震動の逐次推定のために必要となる時空間場の確率的特性(相互相関関数)を観測地震記録を用いて同定するための手法を開発した。3)時々刻々と同定される状態方程式から時空間場の遷移行列が時間の関数として決定できるので、遷移行列の固有地や固有ベクトルの時間的変動が波動の伝播特性や観測アレーが展開している地域の地盤特性とどのような関係を有しているかを詳細に検討し、遷移行列の非定常特性のモデル化の可能性を模索した。

ライフライン展開されている地域において発生する地震による地盤震動強度の分布特性を発生と同時に時々刻々と把握し、それに基づいて都市施設の実時間被害予測を行うことが必要不可欠である。本研究では、観測点では厳密に波形に一致し、観測点で観測された現時刻以前の時刻歴のみから未観測点での地震動を逐次推定する手法を開発した。1)地震動の定常性を仮定して、時空間場における地震動を多次元自己回帰過程で表現し、この過程の係数を場に規定された相互相関関数を用いて求めるとともに、時空間場を離散化された状態推移方程式で表わし、観測点では厳密に観測波形に一致する地震波の測定法を開発した。2)地震動の逐次推定のために必要となる時空間場の確率的特性(相互相関関数)を観測地震記録を用いて同定するための手法を開発した。3)時々刻々と同定される状態方程式から時空間場の遷移行列が時間の関数として決定できるので、遷移行列の固有地や固有ベクトルの時間的変動が波動の伝播特性や観測アレーが展開している地域の地盤特性とどのような関係を有しているかを詳細に検討し、遷移行列の非定常特性のモデル化の可能性を模索した。