JP2001305237A - 水底における電気探査のデータ処理システム - Google Patents
水底における電気探査のデータ処理システムInfo
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- JP2001305237A JP2001305237A JP2000122261A JP2000122261A JP2001305237A JP 2001305237 A JP2001305237 A JP 2001305237A JP 2000122261 A JP2000122261 A JP 2000122261A JP 2000122261 A JP2000122261 A JP 2000122261A JP 2001305237 A JP2001305237 A JP 2001305237A
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- measured
- potential
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Abstract
(57)【要約】
【課題】陸上用の解析プログラムを利用できるようにし
た海底電気探査データ処理システムを提供する。 【解決手段】海底に電極を設置して測定されたデータ
を、海底の電極を海水の影響を考慮して海上にある状態
に変換する方法および／または海水の影響を除去して地
上での測定のように補正する方法による。
た海底電気探査データ処理システムを提供する。 【解決手段】海底に電極を設置して測定されたデータ
を、海底の電極を海水の影響を考慮して海上にある状態
に変換する方法および／または海水の影響を除去して地
上での測定のように補正する方法による。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水域における水底
の地質構造や底質を調査する手法のデータ解析・処理に
関するものである。
の地質構造や底質を調査する手法のデータ解析・処理に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水域の水底における地質構造や底質の調
査は、エアーガンまたはスパカーを震源として用いて複
数の受振器をセットした長いケーブルを船で曳航して調
査する反射法または音波探査により実施されている。水
上において船で電極を曳航して行う電気探査は、昭和39
年に科学技術庁国立防災技術センターが平塚沖に波浪観
測等を設置するために実施して以降、公表されている調
査事例はない。電極を固定して測定した事例は、1998年
に物理探査学会で発表されている。
査は、エアーガンまたはスパカーを震源として用いて複
数の受振器をセットした長いケーブルを船で曳航して調
査する反射法または音波探査により実施されている。水
上において船で電極を曳航して行う電気探査は、昭和39
年に科学技術庁国立防災技術センターが平塚沖に波浪観
測等を設置するために実施して以降、公表されている調
査事例はない。電極を固定して測定した事例は、1998年
に物理探査学会で発表されている。
【０００３】国内において、これまでに実施された海底
における電気探査は、海底に電極を設置した状態におい
て直接的にデータを解析・処理を行っている。このた
め、計算が複雑であり、従来からの使用されている陸上
用の解析プログラムが利用できない欠点がある。
における電気探査は、海底に電極を設置した状態におい
て直接的にデータを解析・処理を行っている。このた
め、計算が複雑であり、従来からの使用されている陸上
用の解析プログラムが利用できない欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来から行
われている電極を水底に設置した状態での解析条件が複
雑な解析を測定された電流値および電位値を補正して、
既に実用化されている陸上における電気探査解析手法を
利用できるようにして、水底における電気探査の解析を
容易にする方法を提供することを目的とする。さらに、
陸上用の解析プログラムにおいて蓄積されたノウハウを
水底における電気探査に容易に移行できる手法を提供す
るものである。
われている電極を水底に設置した状態での解析条件が複
雑な解析を測定された電流値および電位値を補正して、
既に実用化されている陸上における電気探査解析手法を
利用できるようにして、水底における電気探査の解析を
容易にする方法を提供することを目的とする。さらに、
陸上用の解析プログラムにおいて蓄積されたノウハウを
水底における電気探査に容易に移行できる手法を提供す
るものである。
【０００５】また、現在使用されている反射法または音
波探査が浅海において多重反射が生じて十分な解析がで
きない点について、電気探査を実用化してこれらの問題
点を解決するための手法を援助することを目的としてい
る。
波探査が浅海において多重反射が生じて十分な解析がで
きない点について、電気探査を実用化してこれらの問題
点を解決するための手法を援助することを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】陸上における電気探査の
基礎理論は、等法無限の媒体がなす平面上に電流源と伝
に測定用の電極を設置した場合において理論展開がされ
ている。これに比べて水底にある電極は、無限媒体中に
ある理論によって理論展開する必要がある。
基礎理論は、等法無限の媒体がなす平面上に電流源と伝
に測定用の電極を設置した場合において理論展開がされ
ている。これに比べて水底にある電極は、無限媒体中に
ある理論によって理論展開する必要がある。
【０００７】本発明は、測定された電流値および電位値
を補正することにより、測定値を平面上に電極がある状
態に変換して陸上用の理論を使用できるようにした。変
換する方法としては、水底の電極を海面上にある状態に
変換する方法と水の影響を除去する方法がある。いずれ
かの補正方法を用いることで、従来から利用されている
陸上用の解析プログラムを改造することなく利用するこ
とが可能になった。
を補正することにより、測定値を平面上に電極がある状
態に変換して陸上用の理論を使用できるようにした。変
換する方法としては、水底の電極を海面上にある状態に
変換する方法と水の影響を除去する方法がある。いずれ
かの補正方法を用いることで、従来から利用されている
陸上用の解析プログラムを改造することなく利用するこ
とが可能になった。
【０００８】上記の課題を解決するために、水底に設置
された電極をあたかも水面上に設置されているかの状態
に補正、または水を除去してあたかも電極が陸上にある
ように補正を行うことにより、水底で測定した結果を陸
上で測定したと同等のデータに変換することで陸上にお
ける解析手法を適用することを可能にした。
された電極をあたかも水面上に設置されているかの状態
に補正、または水を除去してあたかも電極が陸上にある
ように補正を行うことにより、水底で測定した結果を陸
上で測定したと同等のデータに変換することで陸上にお
ける解析手法を適用することを可能にした。
【０００９】
【作用】水底に電極を配置した電気探査の解析を行う場
合には、従来から利用されている陸上用の解析プログラ
ムを利用することができないため、解析に必要とするプ
ログラム類は新たに開発する必要があった。本発明は、
測定値の補正を行うことにより、従来からある陸上用の
多くの解析手法およびプログラム資産がそのまま利用す
ることを可能にし、ソフト開発のコストを著しく低廉化
するとともに開発時間を短縮することが可能になった。
合には、従来から利用されている陸上用の解析プログラ
ムを利用することができないため、解析に必要とするプ
ログラム類は新たに開発する必要があった。本発明は、
測定値の補正を行うことにより、従来からある陸上用の
多くの解析手法およびプログラム資産がそのまま利用す
ることを可能にし、ソフト開発のコストを著しく低廉化
するとともに開発時間を短縮することが可能になった。
【００１０】
【実施例】図１は、海底に電極アレンジを行ったケーブ
ルを降ろし、船で曳航して測定を行う測定法の概念図で
ある。図中の（１）は電極ケーブル、（２）は曳航船、
（３）は測定システム、（４）は位置測定装置、（５）
は測深装置、（６）は電流電極、（７）は複数対の電位
電極を示している。
ルを降ろし、船で曳航して測定を行う測定法の概念図で
ある。図中の（１）は電極ケーブル、（２）は曳航船、
（３）は測定システム、（４）は位置測定装置、（５）
は測深装置、（６）は電流電極、（７）は複数対の電位
電極を示している。
【００１１】測定は、図２に示す測定システムにより測
定を行う。（１）の電極ケーブルに設置された１対の電
流電極（６）から海底に直流電流を流し、測定に必要な
箇所に設置された複数対の電位電極（７）で電流電極
（６）から通電することにより発生した電位を対になっ
た電位電極（７）ごとに高速でスキャンニングして電位
差として測定する。測定法は、図１のケーブルアレンジ
以外にも、図３ａ、ｂ、ｃに示すケーブルアレンジにも
本発明の測定電位の補正法は適用できる。
定を行う。（１）の電極ケーブルに設置された１対の電
流電極（６）から海底に直流電流を流し、測定に必要な
箇所に設置された複数対の電位電極（７）で電流電極
（６）から通電することにより発生した電位を対になっ
た電位電極（７）ごとに高速でスキャンニングして電位
差として測定する。測定法は、図１のケーブルアレンジ
以外にも、図３ａ、ｂ、ｃに示すケーブルアレンジにも
本発明の測定電位の補正法は適用できる。
【００１２】図４は、図１のケーブルアレンジでの測定
結果に対して、本発明による海水の影響を除去する方法
で測定電位の補正を行い、データ解析・処理における流
れ図である。調査において取得したデータは、水深デー
タから理論式により海水の影響による電位を計算して測
定電位から影響分だけの電位を差し引き、陸上に電極が
ある場合に測定される電位に変換を行う。陸上に電極が
あるように変換された測定電位は、陸上の解析に広く利
用されているリニアフィルタ法により、逆解析を行っ
た。
結果に対して、本発明による海水の影響を除去する方法
で測定電位の補正を行い、データ解析・処理における流
れ図である。調査において取得したデータは、水深デー
タから理論式により海水の影響による電位を計算して測
定電位から影響分だけの電位を差し引き、陸上に電極が
ある場合に測定される電位に変換を行う。陸上に電極が
あるように変換された測定電位は、陸上の解析に広く利
用されているリニアフィルタ法により、逆解析を行っ
た。
【００１３】図５に示すように海底に電極を設置した場
合における電流源Ｃから距離ｒ離れた地点における電位
Ｐは（１）式で計算することができる。 （１）式 ただし、 ａ：電極間の距離 ｄ：水 深 k1=(ρ2-ρ1)/(ρ2+ρ1) k2=(ρ3-ρ2)/(ρ3+ρ2) 図５において海水を取り去ったときの同一条件での測定
電位Ｖcは（２）式となる。 （２）式 ２つの条件下で測定された電位の差（ΔＶ）は（３）式
で示される。 （３）式 （３）式に（１）式および（２）式を代入して、整理す
ると、（４）式となる。 （４）式 （４）式により測定電位の補正量が適正に求めることが
できることがわかった。ここでd/a=h とおいて(４)式
を整理すると、（５）式となる。 （５）式 海底に１対の電流電極(C1,C2)および電位電極(p1,P2)が
ある場合の測定電位φは（６）式で示される。 （６）式 となる。（６）式に（１）式を代入すると（７）式とな
り、陸上で使用されている一般式と同様な式が求まる。 （７）式 （７）式においてρ２，ｒ１１，ｒ１２，ｒ２１，ｒ２
２，ｄは既知であることから、φは測定値であるのでρ
１は理論的には解析が可能である。この（７）式から、
陸上で測定されたデータに対して逆解析を行う場合に一
般的に用いられているリニアフィルター法をもちいたフ
ィルター係数の計算が可能になる。フィルター係数が決
まると図４に示す繰り返し計算により、海底地盤の比抵
抗を計算することができる。
合における電流源Ｃから距離ｒ離れた地点における電位
Ｐは（１）式で計算することができる。 （１）式 ただし、 ａ：電極間の距離 ｄ：水 深 k1=(ρ2-ρ1)/(ρ2+ρ1) k2=(ρ3-ρ2)/(ρ3+ρ2) 図５において海水を取り去ったときの同一条件での測定
電位Ｖcは（２）式となる。 （２）式 ２つの条件下で測定された電位の差（ΔＶ）は（３）式
で示される。 （３）式 （３）式に（１）式および（２）式を代入して、整理す
ると、（４）式となる。 （４）式 （４）式により測定電位の補正量が適正に求めることが
できることがわかった。ここでd/a=h とおいて(４)式
を整理すると、（５）式となる。 （５）式 海底に１対の電流電極(C1,C2)および電位電極(p1,P2)が
ある場合の測定電位φは（６）式で示される。 （６）式 となる。（６）式に（１）式を代入すると（７）式とな
り、陸上で使用されている一般式と同様な式が求まる。 （７）式 （７）式においてρ２，ｒ１１，ｒ１２，ｒ２１，ｒ２
２，ｄは既知であることから、φは測定値であるのでρ
１は理論的には解析が可能である。この（７）式から、
陸上で測定されたデータに対して逆解析を行う場合に一
般的に用いられているリニアフィルター法をもちいたフ
ィルター係数の計算が可能になる。フィルター係数が決
まると図４に示す繰り返し計算により、海底地盤の比抵
抗を計算することができる。
【００１４】このようにして、本発明により海底で測定
された電位から海水の影響を取り去り、あたかも陸上で
測定した結果と同様に処理することが可能になった。本
発明は海底だけでなく、河川、湖沼などの水域の底にお
ける調査の解析にも適用が可能である。
された電位から海水の影響を取り去り、あたかも陸上で
測定した結果と同様に処理することが可能になった。本
発明は海底だけでなく、河川、湖沼などの水域の底にお
ける調査の解析にも適用が可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明を利用して
水底に電極を設置して測定されたデータをあたかも陸上
で測定したデータのように変換することで、既存に存在
する解析理論および解析プログラムを改良することなく
利用することができた。その結果、解析プログラムを新
たに作成する必要が無くなり、開発時間の短縮および開
発コストの低廉化に大きく貢献できた。変換されたデー
タは、リニアフィルタ法以外に有限要素法、アルファセ
ンター法、ρa−ρu法等による逆解析や見掛け比抵抗断
面表示を利用することが可能である。
水底に電極を設置して測定されたデータをあたかも陸上
で測定したデータのように変換することで、既存に存在
する解析理論および解析プログラムを改良することなく
利用することができた。その結果、解析プログラムを新
たに作成する必要が無くなり、開発時間の短縮および開
発コストの低廉化に大きく貢献できた。変換されたデー
タは、リニアフィルタ法以外に有限要素法、アルファセ
ンター法、ρa−ρu法等による逆解析や見掛け比抵抗断
面表示を利用することが可能である。
【図１】本発明が適用されるケーブルアレンジの１つの
例示図。
例示図。
【図２】本発明の測定システムの例示図。
【図３】本発明が適用されるケーブルアレンジの他の例
示図で、ａは３極法、ｂは２極法、ｃはダイポール・ダ
イポール法。
示図で、ａは３極法、ｂは２極法、ｃはダイポール・ダ
イポール法。
【図４】本発明を図１に適用した場合のデータ解析・処
理における流れ図。
理における流れ図。
【図５】海底に電極を設置した場合を示す説明図。
１. 電極ケーブル ２. 曳航船 ３. 測定システム ４. 位置測定装置 ５. 測深装置 ６. 電流電極 ７. 複数対の電位電極
Claims (5)
- 【請求項１】 電極を河川、湖沼、海などの水域におけ
る水底に設置または電極を水底に降ろして船等で曳航す
る水底における電気探査調査により取得したデータを解
析・処理する方法において、当該データを補正変換し、
地上で利用されている電気探査のデータ解析・処理法を
適用してデータ解析・処理を行うことを特徴とする水底
における電気探査のデータ処理システム。 - 【請求項２】 請求項１記載の補正変換は、水底にある
電極を水による影響を考慮して水面上にあるように補正
する方法および／または水の影響を除去して地上での測
定のように補正する方法であることを特徴とする補正
法。 - 【請求項３】 請求項２記載の水の影響を考慮した補正
法は、水底に電極を設置した時に理論的に測定される電
位と水面上で理論的に測定して得られる電位との差電位
により調査により取得した測定電位を補正して、データ
を水面で測定したデータに補正・変換するものであるこ
とを特徴とする補正法。 - 【請求項４】 請求項２記載の水の影響を除去する補正
法は、水底に電極を設置した時に理論的に測定される電
位と地表で理論的に測定して得られる電位との差電位に
より調査により取得した測定電位を補正して、データを
陸上で測定したデータに補正・変換するものであること
を特徴とする補正法。 - 【請求項５】 補正・変換されたデータにより既成の陸
上電気探査用の解析・データ処理プログラムを利用する
ことを特徴とする請求項１記載のデータ処理システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000122261A JP2001305237A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | 水底における電気探査のデータ処理システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000122261A JP2001305237A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | 水底における電気探査のデータ処理システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001305237A true JP2001305237A (ja) | 2001-10-31 |
Family
ID=18632759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000122261A Pending JP2001305237A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | 水底における電気探査のデータ処理システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001305237A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006250703A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Universal Shipbuilding Corp | 海底質の導電率推定方法、システム及び装置並びに海底質の導電率推定方法のプログラム |
| CN109579801A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-05 | 中国海洋大学 | 基于电阻率探杆的多级贯入式海底沙波原位观测装置及方法 |
| JP2020118605A (ja) * | 2019-01-25 | 2020-08-06 | 株式会社島津製作所 | 海底構造物検出装置、海底構造物検出システム、および、海底構造物検出方法 |
-
2000
- 2000-04-24 JP JP2000122261A patent/JP2001305237A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006250703A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Universal Shipbuilding Corp | 海底質の導電率推定方法、システム及び装置並びに海底質の導電率推定方法のプログラム |
| CN109579801A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-05 | 中国海洋大学 | 基于电阻率探杆的多级贯入式海底沙波原位观测装置及方法 |
| CN109579801B (zh) * | 2018-12-26 | 2020-05-22 | 中国海洋大学 | 基于电阻率探杆的多级贯入式海底沙波原位观测装置及方法 |
| JP2020118605A (ja) * | 2019-01-25 | 2020-08-06 | 株式会社島津製作所 | 海底構造物検出装置、海底構造物検出システム、および、海底構造物検出方法 |
| JP7147591B2 (ja) | 2019-01-25 | 2022-10-05 | 株式会社島津製作所 | 海底構造物検出装置、海底構造物検出システム、および、海底構造物検出方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060905 |