JP5507903B2 - 震度推定方法及び装置 - Google Patents
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Description
また、本発明は震度推定装置に関し、本発明の上記目的は、地震波のP波を抽出するP波抽出部と、前記P波に基づいてP波震度Vpを計算するP波震度計算部と、前記地震波を複数のバンドパスフィルタでフィルタ処理するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタからの出力の最大加速度Aiを検出する最大加速度検出部と、前記P波震度Vpの過去分データ及び推定されたS波震度Vsの過去分データに基づいて、多変数の最小二乗法を用いて分散が最小になる定数αi及びβiを求める定数演算部と、観測点に依存する定数Cj、前記定数αi及びβi、前記P波震度Vp、前記最大加速度Aiから、fi()を関数として、Vs=Cj+Σαi・fi(Ai)+βi・Vpに基づいて前記S波震度Vsを推定するS波震度推定部とを設けることにより達成される。
(数1)
τ(a)>0.3秒
そして、変数算出部34で算出された変数a0は震度計算部35に入力され、下記数2に従ってP波震度Vpが0.1単位で計算される。本例では、a0=127.85galである。
(数2)
Vp=2log a0 +0.94
震度計算部35で数2に従って計算されたP波震度Vpは、S波震度推定部40及び定数α、βを演算するための定数演算部50に入力される。
(数3)
Vs=Cj+α・f(A1/A2)+β・Vp
ただし、f()は関数であり、例えばlog関数である。
ここで、定数α、βを計算する定数演算部50の構成を図6に示して説明する。
(数4)
Vs1=Cj+α・f(A11/A21)+β・Vp1
Vs2=Cj+α・f(A12/A22)+β・Vp2
Vs3=Cj+α・f(A13/A23)+β・Vp3
・・・
これを行列で表記すると、Vsnのベクトルを[Vs]とし、パラメータの転置ベクトルをP(Cj,α,β)としたとき、
(数5)
[Vs]=M・P(Cj,α,β)
なる行列が成立する。ここで、最良の解を求めるためにMの転置行列Mtを考え、両辺の左から乗算することにより
(数6)
Mt・[Vs]=(Mt・M)・P(Cj,α,β)
が得られ、この数6より下記数7となって、転置ベクトルP(Cj,α,β)が求まる。
(数7)
P(Cj,α,β)=(Mt・M)− 1・Mt・[Vs]
なお、新たな地震データが観測された場合には、Vsx=Cj+α・f(A1x/A2x)+β・Vpxの行が前記数4に1つ追加されることになり、上述と同様な計算で転置ベクトルP(Cj,α,β)が求まる。
(数8)
Vs=Cj+α1・f1(A1)+α2・f2(A2)+β・Vp
また、上述では2若しくは3個のバンドパスフィルタを用いて加速度を求め、S波震度Vpの推定を行っているが、複数のバンドパスフィルタを用いて加速度Aiを求め、各加速度Aiに対応した定数αi、βi、関数fiを用いて下記数9のような一般式でS波震度Vsを推定することができる。
(数9)
Vs=Cj+αi・fi(Ai)+βi・Vp
Vs=0.824−0.307×log(A3hz/A40hz)+0.909×Vp
ただし、A3hzはP波加速度の3Hz成分の最初の2秒間の絶対値の和(平均的な振幅
)であり、A40hzはP波加速度の40Hz成分の最初の2秒間の絶対値の和(平均的
な振幅)である。
観測点毎の補正として、定数項のみを変えて下記数11を求めた。
(数11)
Vs=Cj−0.307×log(A3hz/A40hz)+0.909×Vp
この補正をした時と、補正をしなかった時のRMS残差を比較すると、次の表5のようになる。即ち、表5は、P波震度VsからS波震度Vsを推定したときのRMS残差の比較を示している。
20 P波抽出部
21 低周波用バンドパスフィルタ(BPF)
22 高周波用バンドパスフィルタ(BPF)
23、24 最大加速度検出部
25 比率演算部
30 P波震度計算部
311〜313 加速度計
32 ベクトル合成部
33 フィルタ
34 変数算出部
35 震度計算部
40 S波震度推定部
50 定数演算部
51,52 メモリ
55,56 演算部
57 修正部
Claims (5)
- 地震波のP波を抽出し、前記P波に基づいてP波震度Vpを計算すると共に、前記地震波を複数のバンドパスフィルタでフィルタ処理してそれぞれの最大加速度Aiを検出し、前記P波震度Vpの過去分データ及び推定されたS波震度Vsの過去分データに基づいて、多変数の最小二乗法を用いて分散が最小になる定数αi及びβiを求め、観測点に依存する定数Cj、前記定数αi及びβi、前記P波震度Vp、前記最大加速度Aiから、fi()を関数として、Vs=Cj+Σαi・fi(Ai)+βi・Vpに基づいて前記S波震度Vsを推定することを特徴とする震度推定方法。
- 地震波のP波を抽出し、前記P波に基づいてP波震度Vpを計算すると共に、前記地震波を低周波バンドパスフィルタ及び高周波バンドパスフィルタでフィルタ処理してそれぞれの最大加速度A1及びA2を検出し、前記P波震度Vpの過去分データ及び推定されたS波震度Vsの過去分データに基づいて、多変数の最小二乗法を用いて分散が最小になる定数α 1 、α 2 及びβを求め、観測点に依存する定数Cj、前記定数α 1 、α 2 及びβ、前記P波震度Vp、前記最大加速度A1及びA2から、f 1 ()及びf 2 ()を関数として、Vs=Cj+α 1 ・f 1 (A1)+α 2 ・f 2 (A2)+β・Vpに基づいて前記S波震度Vsを推定することを特徴とする震度推定方法。
- 地震波のP波を抽出するP波抽出部と、前記P波に基づいてP波震度Vpを計算するP波震度計算部と、前記地震波を複数のバンドパスフィルタでフィルタ処理するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタからの出力の最大加速度Aiを検出する最大加速度検出部と、前記P波震度Vpの過去分データ及び推定されたS波震度Vsの過去分データに基づいて、多変数の最小二乗法を用いて分散が最小になる定数αi及びβiを求める定数演算部と、観測点に依存する定数Cj、前記定数αi及びβi、前記P波震度Vp、前記最大加速度Aiから、fi()を関数として、Vs=Cj+Σαi・fi(Ai)+βi・Vpに基づいて前記S波震度Vsを推定するS波震度推定部とを具備したことを特徴とする震度推定装置。
- 地震波のP波を抽出するP波抽出部と、前記P波に基づいてP波震度Vpを計算するP波震度計算部と、前記地震波を低周波バンドパスフィルタ処理する低周波バンドパスフィルタと、前記地震波を高周波バンドパスフィルタ処理する高周波バンドパスフィルタと、前記低周波バンドパスフィルタの出力信号の最大加速度A1を検出する第1最大加速度検出部と、前記高周波バンドパスフィルタの出力信号の最大加速度A2を検出する第2最大加速度検出部と、前記最大加速度A1及びA2の比率A1/A2を求める比率計算部と、前記P波震度Vpの過去分データ及び推定されたS波震度Vsの過去分データに基づいて、多変数の最小二乗法を用いて分散が最小になる定数α及びβを求める定数演算部と、観測点に依存する定数Cj、前記定数α及びβ、前記P波震度Vp、前記比率A1/A2から、f()を関数として、Vs=Cj+α・f(A1/A2)+β・Vpに基づいてS波震度Vsを推定するS波震度推定部とを具備したことを特徴とする震度推定装置。
- 地震波のP波を抽出するP波抽出部と、前記P波に基づいてP波震度Vpを計算するP波震度計算部と、前記地震波を低周波バンドパスフィルタ処理する低周波バンドパスフィルタと、前記地震波を高周波バンドパスフィルタ処理する高周波バンドパスフィルタと、前記低周波バンドパスフィルタの出力信号の最大加速度A1を検出する第1最大加速度検出部と、前記高周波バンドパスフィルタの出力信号の最大加速度A2を検出する第2最大加速度検出部と、前記P波震度Vpの過去分データ及び推定されたS波震度Vsの過去分データに基づいて、多変数の最小二乗法を用いて分散が最小になる定数α 1 、α 2 及びβを求める定数演算部と、観測点に依存する定数Cj、前記定数α 1 、α 2 及びβ、前記P波震度Vp、前記最大加速度A1及びA2から、f 1 ()及びf 2 ()を関数として、Vs=Cj+α 1 ・f 1 (A1)+α 2 ・f 2 (A2)+β・Vpに基づいて前記S波震度Vsを推定するS波震度推定部とを具備したことを特徴とする震度推定装置。
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