JP6024012B1 - 二点間の波動伝播時間の推定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図3は本実施例で用いた地震観測波形のNS(南北方向)成分のうち、媒質の解放端に相当する地表において観測された波形である。地表や地中において観測された地震波形を本発明の手法に適用して伝播速度を推定した結果を図4に示す。この図4には図2の地質柱状図から算出された実際の波動伝播時間も同時に示している。これによると波動の伝播時間は地震波形により推定できることがわかり、さらに大きな地震動により伝播時間が変化し、地震のコーダ部で元の値に戻っていくことも確認できる。これは、大きな水平動により非線形の影響があらわれていることを示している。
図5は本実施例で用いた地震観測波形のUD(上下方向)成分のうち、媒質の解放端に相当する地表において観測された波形である。地表や地中において観測された地震波形を本発明の手法に適用して伝播速度を推定した結果を図6に示す。この図6には図2の地質柱状図から算出された実際の波動伝播時間も同時に示している。これによると波動の伝播時間は地震波形により推定できることがわかる。また、上下動は時間的に変化していないが、水平動と違い非線形の影響がほとんどないことを示すことがわかる。なお、図中でGN1−GN3などで推定値が二つに分かれているように見えるが、これはサンプリング間隔が粗いことの影響によるもので、課題を解決する手段において記載したように、サンプリングデータを補間することでより推定値の精度が向上するものと考えられる。
また、波動として地震動を用いた例を示したが、これについても本発明の手法は地震動に限るものではなく、常時微動や打撃などによるパルス状の加振波動など、対象とする媒質に伝播し、それを観測できる場合に広く適用することができる。
11 地表の観測点(GN1)
12 地中の観測点(GN2)
13 地中の観測点(GN3)
14 地中の観測点(GN4)
15 地中の観測点(GN5)
21 時間軸(単位:秒)
22 加速度軸(単位:Gal=cm/sec/sec)
23 伝播時間軸(単位:秒)
101 水平方向成分を用いた地表測点(GN1)と地中測点(GN2)との間の伝播時間推定値
102 水平方向成分を用いた地表測点(GN1)と地中測点(GN3)との間の伝播時間推定値
103 水平方向成分を用いた地表測点(GN1)と地中測点(GN4)の間の伝播時間推定値
104 水平方向成分を用いた地表測点(GN1)と地中測点(GN5)との間の伝播時間推定値
111 上下方向成分を用いた地表測点(GN1)と地中測点(GN2)との間の伝播時間推定値
112 上下方向成分を用いた地表測点(GN1)と地中測点(GN3)との間の伝播時間推定値
113 上下方向成分を用いた地表測点(GN1)と地中測点(GN4)との間の伝播時間推定値
114 上下方向成分を用いた地表測点(GN1)と地中測点(GN5)との間の伝播時間推定値
201 地質柱状図から算出した地表測点(GN1)と地中測点(GN2)との間の伝播時間推定値
202 地質柱状図から算出した地表測点(GN1)と地中測点(GN3)との間の伝播時間推定値
203 地質柱状図から算出した地表測点(GN1)と地中測点(GN4)との間の伝播時間推定値
204 地質柱状図から算出した地表測点(GN1)と地中測点(GN5)との間の伝播時間推定値
211 地質柱状図から算出した地表測点(GN1)と地中測点(GN2)との間の伝播時間推定値
212 地質柱状図から算出した地表測点(GN1)と地中測点(GN3)との間の伝播時間推定値
213 地質柱状図から算出した地表測点(GN1)と地中測点(GN4)との間の伝播時間推定値
214 地質柱状図から算出した地表測点(GN1)と地中測点(GN5)の間の伝播時間推定値
Claims (2)
- 二点間の波動伝播時間の推定方法において、
少なくとも一つの自由境界面を持つ媒質で、
波動が該媒質の一つの自由境界面に向かう方向に伝播し、
該波動が該自由境界面において反射する場合に、
該自由境界面を含む該媒質内の一点を観測点とした場合に、
該観測点において該波動を時系列の振動波形として計測し、
計測された時系列の該振動波形のある時点における振動波形に対して、
該時点から一定測定サンプリング時間経過した時点の振動波形と、
該時点から一定測定サンプリング時間さかのぼった時点の振動波形と、
を加算して半分にした振動波形を、
該一定測定サンプリング時間を変動させて複数算出し、
複数算出された該振動波形と、該媒質内の該自由境界面から見て該観測点よりも遠方にある一点において計測した時系列の振動波形と、の差を該複数算出した該一定測定サンプリング時間を変動させた振動波形のそれぞれと比較し、
該振動波形の差が最小となる場合の該一定測定サンプリング時間を、
該媒質の該観測点と、該媒質内の該自由境界面から見て該観測点よりも遠方にある該一点と、の間の二点間の波動伝播時間とすることを特徴とする、
二点間の波動伝播時間の推定方法。 - 二点間の波動伝播時間の推定方法において、
少なくとも一つの自由境界面と少なくとも一つの反射面を持つ媒質で、
インピーダンスのコントラストが高い該媒質の自由境界面と該媒質の反射面との間で、
波動が該媒質の該自由境界面に向かう方向に伝播し、
該波動が該自由境界面において反射する場合に、
該自由境界面を含む該媒質内の一点を観測点とした場合に、
該観測点において該波動を時系列の振動波形として計測し、
計測された時系列の該振動波形のある時点における振動波形に対して、
該時点から一定測定サンプリング時間経過した時点の振動波形と、
該時点から一定測定サンプリング時間さかのぼった時点の振動波形と、
を加算して半分にした振動波形を、
該一定測定サンプリング時間を変動させて複数算出し、
複数算出された該振動波形と、該媒質内の該反射面を含み該観測点を含まない該観測点と該反射面の間の一点において計測した時系列の振動波形と、の差を該複数算出した該一定測定サンプリング時間を変動させた振動波形のそれぞれと比較し、
該振動波形の差が最小となる場合の該一定測定サンプリング時間を、
該媒質の該観測点と、該媒質内の該反射面を含み該観測点を含まない該観測点と該反射面の間の該一点と、の間の二点間の波動伝播時間とすることを特徴とする、
二点間の波動伝播時間の推定方法。
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