Investigation of error estimation method of observational data and comparison method between numerical and observational results toward V&V of seismic simulation

耐震シミュレーションのV&Vに向けた観測データの誤差の見積もり方法と結果比較方法の調査

鈴木 喜雄   ; 川上 義明*; 中島 憲宏  

Suzuki, Yoshio; Kawakami, Yoshiaki*; Nakajima, Norihiro

耐震シミュレーションの検証と妥当性確認(Verification and Validation: V&V)に向けて、観測結果に含まれる誤差を見積もる方法と、見積もった誤差を用いて観測結果とシミュレーション結果の比較を行う方法について、これまでどのような方法が利用あるいは提案されているか調査した。調査の結果、観測結果に含まれる誤差を見積もる方法としては、分解能、直線性、感度温度係数、零点変動の温度係数、横感度などの記録時における誤差混入、換振器特性によるそれら誤差の増幅、エイリアジングの影響と後処理段階での零基線設定などを考慮し、それぞれから生じる誤差を個別に見積もるとともに統合して見積もる必要があることが分かった。観測結果とシミュレーション結果の比較を行う方法としては、これまで、主に6つの方法が利用あるいは提案されており、それぞれどのような利点・欠点があるか整理した。その結果、比較を行う方法は必ずしも十分確立されておらず、各方法を欠点を考慮しながら利用していく、いくつかの方法を組み合わることでそれぞれの欠点をカバーしていく、あるいは、新たな方法を模索していく必要があることが分かった。

The method to estimate errors included in observational data and the method to compare numerical results with observational results are investigated toward the verification and validation (V&V) of a seismic simulation. For the method to estimate errors, it is found that errors are caused by the resolution, the linearity, the temperature coefficient for sensitivity, the temperature coefficient for zero shift, the transverse sensitivity, the seismometer property, the aliasing, and so on. Thus, it is needed to estimate errors individually for those factors and integrate them. For the method to compare numerical results with observational results, it is found that six methods have been mainly proposed in existing researches. Evaluating those methods using nine items, advantages and disadvantages for those methods are arranged. The method is not well established so that it is necessary to employ those methods by compensating disadvantages and/or to search for a solution to a novel method.