JP3695579B2 - Epicenter distance and magnitude estimation method and apparatus therefor - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、1観測点の地震波の初動部分のデータから、観測点から震央までの距離(震央距離)と地震の大きさ(マグニチュード)を、地震検知から数秒で推定する方法及びそのための装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、震央距離やマグニチュードを推定するためには、
(a)多点の観測データから震源位置を求め、各観測点までの震央距離を算出する、
(b)震央距離と振幅値や周期、又は振動継続時間等からマグニチュードを推定する、
(c)1観測点の初動部分の周期からマグニチュードを推定し、このマグニチュードと初動部の振幅などから、震源距離、深さ、震央距離を推定する、
等の方法がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した(a)や(b)の方法は、従来から行われている一般的な手法で精度は高いが、推定には地震検知から数分程度もかかってしまう。
【0004】
また、上記した(c)の方法は、地震の主要動(被害をもたらす大きな振動)が観測点に到達する前に、1観測点の初動部分のデータから推定する方法であり、地震検知から数秒で地震諸元を大まかに推定できるが、その推定精度はあまり高くなく、特に、遠方の地震や深い地震などに対して推定精度が悪いという課題があった。
【0005】
本発明は、上記状況に鑑み、震央距離やマグニチュードの違いによって特徴的に変化する初動部分の波形形状の特徴に注目し、パラメータが数個の簡易な関数でフィッティングして波形形状を定量化し、得られたパラメータから震央距離とマグニチュードを推定することができる震央距離及びマグニチュード推定方法及びその装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔1〕地震計から得られる地震波初動部分の波形形状の特徴に注目し、該波形形状を関数でフィッティングすることで定量化し、得られたパラメータから、震央距離及びマグニチュードを推定する震央距離及びマグニチュード推定方法であって、前記地震計から得られる地震波初動部分のディジタル波形データ(時系列データ)をメモリに記憶し、この時系列データのオフセットを除去し、この時系列データの絶対値をV(t)となし〔ここで、tは時間(秒)〕、地震を検知した時刻を時間原点(t=0)として、この時間原点から、数秒間のデータに関y=Bt・e -At を当てはめ、V(t)=Bt exp(−At)とし(ここで、Bは地震波形の初動振幅の時間変化に関するパラメータ、Aは初動部分の最大振幅に関係するパラメータ)、上記式の両辺の常用対数をとって、log〔V(t)/t〕=logB−A・loge・tを得て、これにより、前記パラメータA,Bを線形化し、このパラメータA,Bを通常の最小二乗法を用いてパラメータ演算手段において算出し、震央距離とマグニチュードの推定手段により、前記パラメータBから震央距離を求め、この求められた震央距離と基準時間内の最大振幅値、あるいは前記パラメータAからマグニチュードを求めることを特徴とする。
【0007】
〔2〕震央距離及びマグニチュード推定装置において、地震計と、この地震計から得られる地震波の初動部分のディジタル波形データ(時系列データ)を記憶するメモリと、前記時系列データのオフセットを除去し、該時系列データの絶対値をV(t)となし〔ここで、tは時間(秒)〕、地震を検知した時刻を時間原点(t=0)として、該時間原点から数秒間のデータに関数y=Bt・e-At を当てはめV(t)=Bt exp(−At)とし(ここで、Bは地震波形の初動振幅の時間変化に関するパラメータ、Aは初動部分の最大振幅に関係するパラメータ)、上記式の両辺の常用対数をとって、log〔V(t)/t〕=logB−A・loge・tを得て、これにより前記パラメータA,Bを線形化し、該パラメータA,Bを通常の最小二乗法を用いて算出するパラメータ演算手段と、前記パラメータBから震央距離を求め、この求められた震央距離基準時間内の最大振幅値、あるいは前記パラメータAからマグニチュードを求める震央距離及びマグニチュードの推定手段とを具備することを特徴とする。
【0008】
〕上記〔〕記載の震央距離及びマグニチュード推定装置において、あらかじめ決められた震央距離内で決められたマグニチュード以上の地震が発生したか否かを判定する条件判定手段を具備することを特徴とする。
【0009】
〕上記〔〕記載の震央距離及びマグニチュード推定装置において、早期検知情報の送信を行う情報文送出手段とを具備することを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0011】
地震波形の時系列データをv(t)とする。更に、この時系列データv(t)の絶対値をV(t)とする。ここで、tは時間(秒)を表す。
【0012】
まず、地震を検知した時刻を時間原点(t=0)として、そこから、数秒間のデータに簡易な関数を当てはめる。関数形として、ここでは、次式(1)を用いる。なお、V(t)の時間的な変動が大きい場合は、適当な方法でV(t)を平滑化した後に関数の当てはめを行う。
【0013】
V(t)=Bt exp(−At) …(1)
ここで、Bは地震波形の初動振幅の時間変化に関するパラメータ、Aは初動部分の最大振幅に関するパラメータであり、以下、これらを形状パラメータと仮称する。上記(1)式の両辺の常用対数をとると、次式(2)のように未知パラメータが線形化されるので、その形状パラメータは通常の最小二乗法を用いて算出できる。
【0014】
log〔V(t)/t〕=logB−A・loge・t …(2)
上記の方法を用いて多くの地震波形データについて初動部の形状パラメータA,Bを求めた結果、パラメータBは震央距離と良好な相関があることが分かった。
【0015】
さらに、パラメータBと震央距離の関係はマグニチュードにはよらないことも分かった。よって、このパラメータBと震央距離との相関を定式化しておけば、地震波初動部の形状パラメータBから震央距離Δを求めることが出来る。
【0016】
震央距離が求まれば、マグニチュードは、一般に使われている震央距離と最大振幅を用いた式にならって、その推定式を定式化することが出来る。また、最大振幅の代わりに、形状パラメータAを用いた式を定式化することも可能である。
【0017】
上記の方法によって推定したマグニチュードは、前述の初動部の周期を用いて推定する方法に比べて、推定精度がかなり向上することが確認されている。
【0018】
以上から、本発明によれば、地震検知から数秒程度で震央距離とマグニチュードを精度よく算出することができ、よって、地震の主要動が観測点に到達する前にその地震の加害性を判断することが出来るため、地震防災の分野において有効に活用されると考えられる。
〔実施例〕
図1は本発明に係る震央距離及びマグニチュード推定装置のブロック図、図2はその震央距離及びマグニチュード推定の処理フローチャートである。
【0019】
これらの図において、1は地震計、2は通信回線、10は制御処理装置、11はアンチエイリアシングフィルタ(ローパスフィルタ)、12はA/D変換器、13は波形収録部、14はメモリ、15はパラメータ演算部、16は震央距離及びマグニチュード推定部、17は条件判定部、18は情報文送出部、19はGPS時計、20は状態表示装置、21はモデムである。
【0020】
この震央距離及びマグニチュード推定方法を、図2に示すフローを参照しながら説明する。
【0021】
(1)地震計1からの情報を制御処理装置10に取込み、ディジタル波形データとしてメモリ14に取得する(ステップS1)。
【0022】
(2)そこで、パラメータ演算部15において、オフセットの除去を行い(ステップS2)、次に、データの絶対値を取る。このとき絶対値がある基準値以下の場合には、強制的に最小基準値とする(ステップS3)。次に、スムージング(例えば、波形のエンベローを取る)を行う(ステップS4)。次に、y=Bt・e-At とフィッティングを行いパラメータ(係数)A,Bを求める(ステップS5)。
【0023】
(3)次に、震央距離及びマグニチュード推定部16において、得られたパラメータBから震央距離を求める(ステップS6)。この震央距離をもとに、基準時間内の最大振幅値、あるいは得られたパラメータAからマグニチュードMを推定する(ステップS7)。
【0024】
(4)次いで、条件判定部17において、あらかじめ定められた震央距離内で決められたマグニチュード以上の地震が発生したか否かを判定する(ステップS8)。
【0025】
(5)ステップS8において、YESの場合は、情報文送出部18において、早期検知情報の送信を行う(ステップS9)。
【0026】
また、図3は、実際の地震波に簡易関数をフィッティングした例を示す図であり、図3(a)は実際の初動波(P波)、図3(b)はその簡易関数のフィッティング例を示す図である。
【0027】
多くの地震データに対して、同様のフィッティングを行い、初動部の形状パラメータを求め、パラメータBと震央距離Δの相関を示すものが図4である。この図において、横軸は震央距離(km)、縦軸はlogBを示している。
【0028】
また、この図において、印の大きさはマグニチュードMに比例しており、最大はM8.1、最小はM4.5に相当する。この図4から、パラメータBと震央距離Δには負の相関があり、かつ、この相関関係はマグニチュードによらないことが分かる。よって、この相関関係を定式化することにより、パラメータBのみで震央距離が推定できることになる。
【0029】
推定式の形式は一つに限定するべきものではないが、例としては以下のような形式が考えられる。
【0030】
logΔ=α1 logB+α2 …(3)
Δ=α1 /logB+α2 …(4)
マグニチュードMは、一般に使われている震央距離と最大振幅Vmax を用いた式、
M=β1 logVmax +β2 logΔ+β3 …(5)
にならって、パラメータAもしくは最大振幅Vmax とパラメータBにより定式化できるが、この形式も一つに限定されるものではなく、例としては次のような形式が考えられる。
【0031】
M=γ1 A+γ2 logB+γ3 …(6)
M=γ1 logVmax +γ2 logB+γ3 …(7)
M=γ1 A+γ2 log(logB)+γ3 …(8)
M=γ1 logVmax +γ2 log(logB)+γ3 …(9)
ここで、α1 ,α2 ,β1 ,β2 ,β3 ,γ1 ,γ2 ,γ3 ,は、多数の地震データから統計処理によって決定されるパラメータである。
【0032】
図5は、式(3)を用いて推定した震央距離と実際の震央距離を比較したものである。この図において、横軸は推定した震央距離(km)、縦軸は実際の震央距離(km)を示している。また、図6は、式(7)を用いて推定したマグニチュードと実際のマグニチュードを比較したものである。この図において、横軸は推定したマグニチュード、縦軸は実際のマグニチュードを示している。
【0033】
これらの図より明らかなように、本発明によって推定されたマグニチュードの実際のマグニチュードとの誤差は高々1程度であり、精度良く推定されていることがわかる。
【0034】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0035】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、震央距離やマグニチュードの違いによって特徴的に変化する初動部分の波形形状の特徴に注目して、この波形形状をパラメータ数個の簡易な関数でフィッティングして定量化し、得られたパラメータから震央距離とマグニチュードを推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る震央距離及びマグニチュード推定装置のブロック図である。
【図2】 本発明に係る震央距離及びマグニチュード推定の処理フローチャートである。
【図3】 実際の地震波に簡易関数をフィッティングした例を示す図である。
【図4】 パラメータBと震央距離Δの相関を示す図である。
【図5】 推定した震央距離と実際の震央距離を比較した図である。
【図6】 推定したマグニチュードと実際のマグニチュードを比較した図である。
【符号の説明】
1 地震計
2 通信回線
10 制御処理装置
11 アンチエイリアシングフィルタ
12 A/D変換器
13 波形収録部
14 メモリ
15 パラメータ演算部
16 震央距離及びマグニチュード推定部
17 条件判定部
18 情報文送出部
19 GPS時計
20 状態表示装置
21 モデム
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for estimating the distance from an observation point to the epicenter (the epicenter distance) and the magnitude of the earthquake (magnitude) within a few seconds from the detection of the earthquake, and an apparatus for the same Is.
[0002]
[Prior art]
Traditionally, to estimate the epicenter distance and magnitude,
(A) Find the location of the epicenter from multi-point observation data and calculate the epicenter distance to each observation point.
(B) Estimating the magnitude from the epicenter distance, amplitude value, period, vibration duration, etc.
(C) Estimate the magnitude from the period of the initial motion at one observation point, and estimate the epicenter distance, depth, and epicenter distance from this magnitude and the amplitude of the initial motion.
There are methods.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the methods (a) and (b) described above are high in accuracy with conventional methods, but estimation takes several minutes after earthquake detection.
[0004]
The method (c) described above is a method of estimating from the data of the initial motion part of one observation point before the main motion of the earthquake (a large vibration causing damage) reaches the observation point. However, the estimation accuracy is not so high, and there is a problem that the estimation accuracy is particularly bad for a remote earthquake or a deep earthquake.
[0005]
In view of the above situation, the present invention focuses on the characteristics of the waveform shape of the initial motion part that changes characteristically depending on the epicenter distance and the difference in magnitude, quantifies the waveform shape by fitting parameters with several simple functions, It is an object of the present invention to provide an epicenter distance and magnitude estimation method and apparatus capable of estimating the epicenter distance and magnitude from the obtained parameters.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides
[1] on features of the waveform shape of the seismic wave initial portion derived from seismograph, quantified by fitting the waveform shape functions, from the parameters obtained, epicentral distance and estimate the epicentral distance and magnitude A magnitude estimation method, wherein digital waveform data (time-series data) of an initial seismic wave portion obtained from the seismometer is stored in a memory, an offset of the time-series data is removed, and an absolute value of the time-series data is expressed as V (t) ungated [wherein, t is time (seconds)], as the time origin time of detecting the seismic (t = 0), from the time origin, the number of function for a few seconds of data y = Bt · e - fitting the at, and V (t) = Bt exp ( -At) ( where, B is a parameter related to time variation of the initial amplitude of the seismic wave, a is related to the maximum amplitude of initial partial parameter ), Taking the logarithm of both sides of the above equation to obtain a log [V (t) / t] = logB-A · loge · t , thereby, the parameter A, B and linearization, this parameter A, B is calculated by the parameter calculation means using a normal least square method, and the epicenter distance and magnitude estimation means obtains the epicenter distance from the parameter B, and the obtained epicenter distance and the maximum amplitude value within the reference time, Alternatively, the magnitude is obtained from the parameter A.
[0007]
[2] In the epicenter distance and magnitude estimation device, the seismometer, the memory for storing the digital waveform data (time series data) of the initial motion part of the seismic wave obtained from the seismometer, and the offset of the time series data are removed, The absolute value of the time-series data is V (t) [where t is time (seconds)], and the time at which the earthquake is detected is the time origin (t = 0). Fit function y = Bt · e −At and set V (t) = Bt exp (−At) (where B is a parameter related to the temporal change of the initial motion amplitude of the seismic waveform, A is a parameter related to the maximum amplitude of the initial motion portion) ), Taking the common logarithm of both sides of the above equation to obtain log [V (t) / t] = logB−A · log · t, thereby linearizing the parameters A and B, the parameters A and B The normal A parameter calculating means for calculating using the least squares method, the seek epicenter distance from the parameter B, epicentral distance and obtaining the magnitude of the maximum amplitude value of the obtained the epicenter distance and the reference time, or before Kipa parameters A Magnitude estimation means.
[0008]
[ 3 ] The epicenter distance and magnitude estimation device according to [ 2 ], further comprising condition determination means for determining whether or not an earthquake of a magnitude greater than or equal to a predetermined magnitude has occurred within a predetermined epicenter distance. And
[0009]
[ 4 ] The epicenter distance and magnitude estimation apparatus according to [ 3 ] above, further comprising information sentence sending means for sending early detection information.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0011]
Let the time series data of the seismic waveform be v (t). Furthermore, the absolute value of this time series data v (t) is V (t). Here, t represents time (second).
[0012]
First, the time at which an earthquake is detected is set as the time origin (t = 0), and a simple function is applied to data for several seconds therefrom. Here, the following equation (1) is used as the function form. If V (t) varies greatly over time, the function is fitted after smoothing V (t) by an appropriate method.
[0013]
V (t) = Bt exp (−At) (1)
Here, B is a parameter relating to the temporal change in the initial motion amplitude of the seismic waveform, and A is a parameter relating to the maximum amplitude of the initial motion portion, and these are hereinafter referred to as shape parameters. Taking the common logarithm of both sides of the above equation (1), the unknown parameter is linearized as in the following equation (2), so that the shape parameter can be calculated using a normal least square method.
[0014]
log [V (t) / t] = logB−A · log · t (2)
As a result of obtaining the shape parameters A and B of the initial motion part for a lot of seismic waveform data using the above method, it was found that the parameter B had a good correlation with the epicenter distance.
[0015]
It was also found that the relationship between parameter B and epicenter distance does not depend on magnitude. Therefore, if the correlation between the parameter B and the epicenter distance is formulated, the epicenter distance Δ can be obtained from the shape parameter B of the seismic wave initial motion part.
[0016]
Once the epicenter distance is obtained, the magnitude can be formulated from the formula using the epicenter distance and the maximum amplitude that are generally used. It is also possible to formulate an equation using the shape parameter A instead of the maximum amplitude.
[0017]
It has been confirmed that the estimation accuracy of the magnitude estimated by the above method is considerably improved as compared with the method of estimating using the period of the initial movement portion described above.
[0018]
From the above, according to the present invention, it is possible to accurately calculate the epicenter distance and the magnitude within a few seconds from the detection of the earthquake, and thus determine the harm of the earthquake before the main motion of the earthquake reaches the observation point. It can be used effectively in the field of earthquake disaster prevention.
〔Example〕
FIG. 1 is a block diagram of an epicenter distance and magnitude estimation apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a process flowchart of the epicenter distance and magnitude estimation.
[0019]
In these figures, 1 is a seismometer, 2 is a communication line, 10 is a control processing device, 11 is an anti-aliasing filter (low-pass filter), 12 is an A / D converter, 13 is a waveform recording unit, 14 is a memory, 15 Is a parameter calculation unit, 16 is an epicenter distance and magnitude estimation unit, 17 is a condition determination unit, 18 is an information sentence transmission unit, 19 is a GPS clock, 20 is a status display device, and 21 is a modem.
[0020]
The epicenter distance and magnitude estimation method will be described with reference to the flow shown in FIG.
[0021]
(1) Information from the seismometer 1 is taken into the control processor 10 and acquired as digital waveform data in the memory 14 (step S1).
[0022]
(2) Therefore, the parameter calculator 15 removes the offset (step S2), and then takes the absolute value of the data. At this time, if the absolute value is less than or equal to a certain reference value, it is forcibly set to the minimum reference value (step S3). Next, the smoothing (e.g., take the envelope of the waveform) (Step S4). Next, fitting is performed with y = Bt · e −At to obtain parameters (coefficients) A and B (step S5).
[0023]
(3) Next, the epicenter distance and magnitude estimation unit 16 obtains the epicenter distance from the obtained parameter B (step S6). Based on the epicenter distance, the magnitude M is estimated from the maximum amplitude value within the reference time or the obtained parameter A (step S7).
[0024]
(4) Next, the condition determining unit 17 determines whether or not an earthquake having a magnitude greater than or equal to a predetermined epicenter distance has occurred (step S8).
[0025]
(5) If YES in step S8, the information sentence sending unit 18 transmits early detection information (step S9).
[0026]
FIG. 3 is a diagram showing an example of fitting a simple function to an actual seismic wave, FIG. 3 (a) is an actual initial motion wave (P wave), and FIG. 3 (b) is an example of fitting the simple function. FIG.
[0027]
FIG. 4 shows the correlation between the parameter B and the epicenter distance Δ by performing the same fitting on a lot of earthquake data, obtaining the shape parameter of the initial motion part. In this figure, the horizontal axis indicates the epicenter distance (km), and the vertical axis indicates logB.
[0028]
In this figure, the size of the mark is proportional to the magnitude M, the maximum corresponds to M8.1, and the minimum corresponds to M4.5. From FIG. 4, it can be seen that there is a negative correlation between the parameter B and the epicenter distance Δ, and this correlation does not depend on the magnitude. Therefore, by formulating this correlation, the epicenter distance can be estimated using only the parameter B.
[0029]
The form of the estimation formula should not be limited to one, but examples include the following forms.
[0030]
log Δ = α 1 logB + α 2 (3)
Δ = α 1 / log B + α 2 (4)
The magnitude M is a formula using the epicenter distance and the maximum amplitude V max that are generally used.
M = β 1 log V max + β 2 log Δ + β 3 (5)
Therefore, it can be formulated by the parameter A or the maximum amplitude V max and the parameter B, but this form is not limited to one, and the following form can be considered as an example.
[0031]
M = γ 1 A + γ 2 logB + γ 3 (6)
M = γ 1 log V max + γ 2 log B + γ 3 (7)
M = γ 1 A + γ 2 log (log B) + γ 3 (8)
M = γ 1 log V max + γ 2 log (log B) + γ 3 (9)
Here, α 1 , α 2 , β 1 , β 2 , β 3 , γ 1 , γ 2 , and γ 3 are parameters determined by statistical processing from a large number of earthquake data.
[0032]
FIG. 5 compares the epicenter distance estimated using Equation (3) with the actual epicenter distance. In this figure, the horizontal axis indicates the estimated epicenter distance (km), and the vertical axis indicates the actual epicenter distance (km). FIG. 6 is a comparison of the magnitude estimated using Equation (7) and the actual magnitude. In this figure, the horizontal axis represents the estimated magnitude, and the vertical axis represents the actual magnitude.
[0033]
As can be seen from these figures, the error of the magnitude estimated by the present invention from the actual magnitude is about 1 at most, and it can be seen that it is estimated with high accuracy.
[0034]
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible based on the meaning of this invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.
[0035]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, paying attention to the characteristics of the waveform shape of the initial motion part that changes characteristically depending on the epicenter distance and the difference in magnitude, this waveform shape is a simple parameter with several parameters. It can be quantified by fitting with a function, and the epicenter distance and magnitude can be estimated from the obtained parameters.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an epicenter distance and magnitude estimation device according to the present invention.
FIG. 2 is a process flowchart of epicenter distance and magnitude estimation according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of fitting a simple function to an actual seismic wave.
FIG. 4 is a diagram showing a correlation between a parameter B and an epicenter distance Δ.
FIG. 5 is a diagram comparing the estimated epicenter distance with the actual epicenter distance.
FIG. 6 is a diagram comparing the estimated magnitude with the actual magnitude.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Seismometer 2 Communication line 10 Control processing apparatus 11 Anti-aliasing filter 12 A / D converter 13 Waveform recording part 14 Memory 15 Parameter calculation part 16 Epicenter distance and magnitude estimation part 17 Condition determination part 18 Information sentence transmission part 19 GPS clock 20 Status display device 21 Modem

Claims (4)

地震計から得られる地震波初動部分の波形形状の特徴に注目し、該波形形状を関数でフィッティングすることで定量化し、得られたパラメータから、震央距離及びマグニチュードを推定する震央距離及びマグニチュード推定方法であって、前記地震計から得られる地震波初動部分のディジタル波形データ(時系列データ)をメモリに記憶し、該時系列データのオフセットを除去し、該時系列データの絶対値をV(t)となし〔ここで、tは時間(秒)〕、地震を検知した時刻を時間原点(t=0)として、該時間原点から、数秒間のデータに関y=Bt・e -At を当てはめ、V(t)=Bt exp(−At)とし(ここで、Bは地震波形の初動振幅の時間変化に関するパラメータ、Aは初動部分の最大振幅に関係するパラメータ)、上記式の両辺の常用対数をとって、log〔V(t)/t〕=logB−A・loge・tを得て、これにより、前記パラメータA,Bを線形化し、パラメータA,Bを通常の最小二乗法を用いてパラメータ演算手段において算出し、震央距離とマグニチュードの推定手段により、前記パラメータBから震央距離を求め、該求められた震央距離と基準時間内の最大振幅値、あるいは前記パラメータAからマグニチュードを求めることを特徴とする震央距離及びマグニチュード推定方法。On features of the waveform shape of the seismic wave initial portion derived from seismograph, quantified by fitting the waveform shape functions, from the parameters obtained, epicentral distance and magnitude estimation method for estimating the epicentral distance and magnitude a is, the digital waveform data of seismic initial portion obtained from the seismometer (time series data) stored in the memory, to remove the offset of the time series data, the absolute value of the time series data V (t) ungated [wherein, t is time (seconds)], as the origin of the time of detecting the seismic time (t = 0), the said time origin, fitting the function number y = Bt · e -At a few seconds of data , (parameter where, B is related to the maximum amplitude of the time parameter relating to the change, a is initial portion of the initial amplitude of seismic waveforms) and V (t) = Bt exp ( -At), the formula Taking common logarithm of both sides, with the log [V (t) / t] = logB-A · loge · t , thereby, minimize the parameters A, B and linearization, the parameters A, B normal Calculated by the parameter calculation means using the square method, and the epicenter distance and magnitude estimating means obtains the epicenter distance from the parameter B. From the obtained epicenter distance and the maximum amplitude value within the reference time, or from the parameter A epicentral distance and magnitude estimation method and obtains the magnitude. (a)地震計と、
(b)該地震計から得られる地震波の初動部分のディジタル波形データ(時系列データ)を記憶するメモリと、
(c)前記時系列データのオフセットを除去し、該時系列データの絶対値をV(t)となし〔ここで、tは時間(秒)〕、地震を検知した時刻を時間原点(t=0)として、該時間原点から数秒間のデータに関数y=Bt・e-At を当てはめV(t)=Bt exp(−At)とし(ここで、Bは地震波形の初動振幅の時間変化に関するパラメータ、Aは初動部分の最大振幅に関係するパラメータ)、上記式の両辺の常用対数をとって、log〔V(t)/t〕=logB−A・loge・tを得て、これにより前記パラメータA,Bを線形化し、該パラメータA,Bを通常の最小二乗法を用いて算出するパラメータ演算手段と、
(d)前記パラメータBから震央距離を求め、該求められた震央距離基準時間内の最大振幅値、あるいは前記パラメータAからマグニチュードを求める震央距離及びマグニチュードの推定手段とを具備することを特徴とする震央距離及びマグニチュード推定装置。
(A) a seismometer;
(B) a memory for storing digital waveform data (time-series data) of the initial motion part of the seismic wave obtained from the seismometer;
(C) The offset of the time series data is removed, the absolute value of the time series data is V (t) [where t is time (seconds)], and the time when the earthquake is detected is the time origin (t = 0), the function y = Bt · e −At is applied to the data for a few seconds from the time origin, and V (t) = Bt exp (−At) (where B is the time variation of the initial amplitude of the seismic waveform) Parameter, A is a parameter related to the maximum amplitude of the initial movement portion), and logarithm logarithm of both sides of the above equation is taken to obtain log [V (t) / t] = logB−A · log · t, Parameter computing means for linearizing the parameters A and B and calculating the parameters A and B using a normal least square method;
(D) determine the epicenter distance from the parameter B, and and a maximum amplitude value, or before Kipa parameter Ru seek magnitude from A Shin central distance and the magnitude of the estimating means in the the obtained epicenter distance and the reference time Epicenter distance and magnitude estimation device.
請求項記載の震央距離及びマグニチュード推定装置において、あらかじめ決められた震央距離内で決められたマグニチュード以上の地震が発生したか否かを判定する条件判定手段を具備することを特徴とする震央距離及びマグニチュード推定装置。The epicenter distance and magnitude estimation apparatus according to claim 2, further comprising a condition determination means for determining whether or not an earthquake of a magnitude greater than or equal to a predetermined magnitude has occurred within a predetermined epicenter distance. And a magnitude estimation device. 請求項記載の震央距離及びマグニチュード推定装置において、早期検知情報の送信を行う情報文送出手段とを具備することを特徴とする震央距離及びマグニチュード推定装置。The epicenter distance and magnitude estimation apparatus according to claim 3 , further comprising information sentence sending means for transmitting early detection information.
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