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羽佐田 葉子*; 熊澤 峰夫; 鶴我 佳代子*; 國友 孝洋; 笠原 順三*
Handbook of Geophysical Exploration; Seismic Exploration, Vol.40, p.381 - 395, 2010/03
We have developed a method to extract "events" localized in time domain from a transfer function in frequency domain, which is a basic analysis method of ACROSS(Accurately-Controlled Routinely-Operated Signal System). As the previous procedure has some difficulties in practical application, a revised one based on maximum likelihood estimation has been designed. We present the basic theory inclusive of the revision and the practical procedure for automatic travel time determination. The numerical test supports the validity of this method for analysis of transfer functions involving plural "events" in time domain.
西田 明美; 鈴木 喜雄; 林 幸子; 國友 孝洋*; 熊澤 峰夫*; 羽佐田 葉子*
第58回理論応用力学講演会講演論文集(CD-ROM), 2 Pages, 2009/06
アクロス(ACROSS=Accurately Controlled, Routinely Operated, Signal System)とは、精密に制御した定常的なサイン波を入力し、その応答出力の測定から、従来の方法との比較において格段に高い精度で、周波数応答(伝達関数=周波数領域のグリーン関数)を決定する計測技術である。これは、高レベル放射性廃棄物の地層処分場や地震発生場など、地下構造の時間変動監視観測用に開発されたものである。これを人工構造物の振動特性,構造解析,監視などに適用する理論的基礎とこれに固有の課題を紹介する。また、原子力機構、東濃地科学センターにある鉄骨フレーム構造物に対し行っている適用試験の計測システムと若干の測定結果について報告する。
西田 明美; 鈴木 喜雄; 林 幸子; 國友 孝洋*; 熊澤 峰夫*; 羽佐田 葉子*
第58回理論応用力学講演会講演論文集(CD-ROM), 2 Pages, 2009/06
アクロスによって得られる伝達関数データの解析手法として従来用いられてきた存否法を、3次元構造物の多数点の測定で得られる伝達関数データ群の解析用に適用した。その2で得られた周波数領域計測データの解析に、時間領域と空間-波数領域の両面から2段階のアプローチを総合して、線形力学系の整合的なモデルとしての結果を得られる手法を開発している。これでは、構造物の大局的な振動特性(固有振動数,減衰,振幅,位相等)と各部材レベルでの局所的波動伝播特性(伝播速度,波長,部材間の相互作用など)、さらに、それらの微小な時間変動の検出までをできるようにした。
西田 明美; 鈴木 喜雄; 林 幸子; 國友 孝洋*; 熊澤 峰夫*; 羽佐田 葉子*
第58回理論応用力学講演会講演論文集(CD-ROM), 2 Pages, 2009/06
原子力施設の構造物(地層処分場から原子炉まで)の安定性や耐震性を評価するためには、既存の原子力施設がどのような振動特性を有しているかを厳密に把握する必要がある。振動特性には固有振動数と減衰があり、建設された構造物に対しては常時微動観測等のデータを用いて推定するのが一般的であるが、計測誤差や推定誤差については、常に議論がなされるところである。今般、高精度な地盤構造の応答計測が可能なアクロスを構造物の応答計測へ適用し、構造物の振動特性の推定を試みた。さらに、構造物を構成する部材内を伝播する縦波や曲げ波の伝播速度等の波動伝播特性を推定し、構造物の物性の同定を試みた。これらの結果について、3報にわたって報告する。
熊澤 峰夫; 國友 孝洋; 中島 崇裕; 鶴我 佳代子*; 羽佐田 葉子*; 長尾 大道*; 松本 裕史*; 笠原 順三*; 藤井 直之; 茂田 直孝
JAEA-Research 2007-033, 155 Pages, 2007/03
JAEA-Research-2007-033.pdf:11.04MB
本件は、アクロス(Accurately Controlled, Routinely Operated, Signal System)と呼ばれる新しい地下探査技術の開発に関する成果報告書である。アクロス研究は、1996年6月から2006年3月まで、陸域地下構造フロンティア研究プロジェクトとして、東濃地科学センターが主体となって行ってきた。アクロスは、地下の構造と物理的な状態とを探査あるいは監視するために考案された理論体系に基づいて、それを実現するためのさまざまな要素技術を一つの技術体系として統合したものである。本報告書では、東濃鉱山のテストサイトで行われたさまざまな研究を中心に紹介する。また、10年間に及ぶ開発成果を応用して、幌延深地層研究センターで地下の時間変化を捉えようとする「遠隔監視システムの開発」や静岡県における東海地震の想定震源域の常時監視研究などが進められている。アクロスの技術としての熟成は、日進月歩で進んでおり、地下の研究に加えて、建造物などのヘルスモニタリングへの適用なども開始されてきている。
中島 崇裕; 長尾 大道*; 佐柳 敬造*; 野田 洋一*; 長尾 年恭*; 熊澤 峰夫; 羽佐田 葉子*
東海大学海洋研究所研究報告, (28), p.21 - 28, 2007/03
中部地域において、電磁アクロスの信号が数十kmの遠方でも観測できるかを確かめるために、試験観測を行った。遠方まで届くと予想される周波数帯域を選び、精密同期,常時送信をすることにより、伝播してきた信号を確認することができた。この信号レベルは、通常はノイズに埋もれている大きさしかないので、他の観測を妨害しない。今回は、送信電流ダイポール軸の方向により受信信号の振幅の違いが確認された。この原因は地下構造の異方性によると考えられるので、今回の結果だけでなく、近傍の観測と照らし合わせながら、明らかにしていく必要がある。この異方性の変動は地下応力の変動と対応することが予想される。本試験では、狭い周波数帯での信号のみを扱ったが、周波数によって電磁波伝播の影響する範囲が異なるので、その周波数依存性も地下の情報として重要である。
羽佐田 葉子; 熊澤 峰夫; 鶴我 佳代子; 國友 孝洋; 笠原 順三
Proceedings of 2nd International Workshop Active Geophysical Monitoring of the Earth Lithosphere (AMSEG 2005), p.35 - 37, 2005/09
存否イベント解析はACROSSの基本的な解析法のひとつであり、伝達関数から時間的に局在する『イベント』を抽出する方法である。我々はその基本アルゴリズムを確立し、最尤法に基づいた改良を加えた。ACROSSの連続観測で得られる多くのデータを解析するためには、自動処理が必要となる。我々は存否イベント解析にいくつかのアルゴリズムを追加し、走時の自動決定の可能性をテストした。
鶴我 佳代子; 小川 克郎*; 長尾 大道; 羽佐田 葉子; 藤井 直之*; 笠原 順三; 熊澤 峰夫
地学雑誌, 114(4), p.659 - 664, 2005/04
第1回「地殻の能動監視に関する国際ワークショップ」(IWAM04)を、2004年6月30日
7月2日、瑞浪市総合文化センターにおいて開催した。IWAM04は、IASPEIに新設されたTGAM(代表:熊澤峰夫・名大名誉教授)および国内のJCEAM(代表:東原紘道・東大名誉教授)が主催し、名古屋大学および東京大学地震研究所が共催した。本研究助成報告では、地球の能動監視研究の必要性や背景および国際ワークショップ開催の経緯を述べ、ワークショップの概要や今後の研究展望について報告する。
鶴我 佳代子; 國友 孝洋; 羽佐田 葉子; 熊澤 峰夫; 茂田 直孝; 笠原 順三
1st IWAM (IWAM04), 116 Pages, 2004/08
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鶴我 佳代子; 國友 孝洋; 羽佐田 葉子; 熊澤 峰夫; 茂田 直孝; 笠原 順三
AGU 2004 Fall Meeting (2004/12/13-2004/12/17), 0 Pages, 2004/00
われわれは、ACROSSという線形系の伝達関数を取得するための総合的な計測システムを用いた、地下深部の地震発生場の常時能動監視のための技術・方法の開発に取り組んでいる。このACROSS送信と受信点アレイによる観測を組み合わせることで、高いS/N比(つまり、調査対象とする情報(S)と雑音(N)との比)、高いS/B(情報(S)とバイアス(B)との比)の伝達関数を得ることができる。本研究は、我々が構築した稠密地震観測アレイの概要について紹介するとともに最新のデータ解析の結果を報告するものである。
笠原 順三; 鶴我 佳代子; 羽佐田 葉子; 山岡 耕春; 國友 孝洋; 渡辺 俊樹; 藤井 直之
AGU 2004 Fall Meeting, 0 Pages, 2004/00
最近の構造探査の結果、三陸沖、浜名湖周辺のプレート境界に地震波を強く反射する性質があることがわかってきた。反射強度の理論的な見積から、このようなプレート境界には地震波速度が極端に小さな物質が存在していることになる。特に、浜名湖の下にある反射強度の大きな場所は将来の東海地震、東南海地震の発生と関係していそうである。この場所に地震波の特徴を連続化しすることにより、この場所が大地震に関係してスリップするかどうかをとらえることができる。地震波ACROSSを用いて監視する可能性を議論する。
羽佐田 葉子; 熊澤 峰夫; 鶴我 佳代子; 國友 孝洋
AGU 2004 Fall Meeting (2004/12/13-2004/12/17), 0 Pages, 2004/00
周波数領域の伝達関数から時間領域の「イベント」を抽出する手法である、存否イベント解析法を開発してきた。この手法は、ACROSSの基本的な解析法のひとつである。存否イベント解析法の有効性は、様々な数値テストで確認されているが、実用にはいくつかの問題がある。ここでは、重みつき最小二乗法を用いた存否イベント解析法の改良を紹介する。
羽佐田 葉子; 熊澤 峰夫; 鶴我 佳代子; 國友 孝洋
月刊地球号外 総特集; 地球内部のアクティブ・モニタリング : 4D地球内部診断を目指して, (47), p.61 - 68, 2004/00
ACROSSで観測されるデータは、送信信号と受信信号の間の伝達関数を複数の周波数でサンプリングしたものである。この周波数系列データから時間領域の波の走時を読み取るための手法である存否イベント解析法を紹介する。
鶴我 佳代子; 國友 孝洋; 羽佐田 葉子; 熊澤 峰夫; 茂田 直孝; 笠原 順三
月刊地球号外 総特集; 地球内部のアクティブ・モニタリング : 4D地球内部診断を目指して, (47), 95 Pages, 2004/00
コヒーレントな波動を能動的に使うACROSSがもつ高い潜在力を最大限に活用するには、稠密地震観測アレイをルーチンで運用できるようにすることである。そこで本報告では、正方稠密面アレイの構築とその試験観測、および試験的データ解析の一例を紹介し、我々が目指すべき観測システムを提案する。
笠原 順三; 鶴我 佳代子; 羽佐田 葉子; 國友 孝洋*; 熊澤 峰夫; 國友 孝洋
月刊地球号外 総特集; 地球内部のアクティブ・モニタリング : 4D地球内部診断を目指して, (47), 141 Pages, 2004/00
沈み込むプレート境界で強く反射するPP反射波が三陸沖、内陸で見つかってきている。中部日本縦断人工地震実験から見つかった静岡県の下のプレート境界付近の反射面はアクロス東濃送信所に近い。現存の東濃送信所あるいは浜名湖に近い爆破点J5付近に新たなアクロス送信装置を設置することによりこのプレート境界反射面に性質の時間変化を捉えることができるかも知れない。その時間変化は大地震の前兆的地すべりや地震時のすべりあるいは余効すべりの能動的監視に役立つだろう。
熊澤 峰夫; 小川 克郎*; 藤井 直之; 山岡 耕春; 國友 孝洋; 中島 崇裕; 鶴我 佳代子; 羽佐田 葉子; 笠原 順三; 茂田 直孝; et al.
no journal, ,
1995年の物理探査学会で、アクロスと称する地下の観測手法を報告してから11年が経過した。この新しい観測法の開発研究は、地下15-30kmにある地震発生場の監視観測によってその時間発展を連続的に把握し、地震予知研究に役立たせる、という動機で、1994年4月に開始したものである。その後、1995年に阪神淡路大震災が発生し、1996年に地震フロンティア研究が立ち上がって、アクロスは急速に進化を遂げることになる。本報告では、2006年3月、10年間に及んだPNC/JNC/JAEAにおける地震フロンティア研究の終結を機に、アクロス研究の変遷進化の総括と次の飛躍に向けた展望と具体的な研究計画構想を提示する。
國友 孝洋; 中島 崇裕; 羽佐田 葉子*; 藤井 直之; 熊澤 峰夫
no journal, ,
陸域地下構造フロンティア研究で行われてきたアクロス研究について、その要素技術及び成果の紹介を行う。まず、アクロスシステムの基本である精密な伝達関数の取得法について紹介し、送受信の同期精度,誤差評価や解析法(存否イベント解析)について議論する。次に、東濃鉱山の弾性波アクロス連続送信で得られた結果について報告する。これまでにない結果としては、57km遠方で得られたデータから、波群のパーティクルモーションが、周波数や走時によって異なる現象について議論する。
西田 明美; 鈴木 喜雄; 長谷川 健; 林 幸子; 國友 孝洋*; 熊澤 峰夫*; 羽佐田 葉子*
no journal, ,
原子力施設の構造物(地層処分場から原子炉まで)の安定性や耐震性を評価するためには、既存の原子力施設がどのような振動特性を有しているかを厳密に把握することが重要である。振動特性には固有振動数,固有モード,減衰等があり、建設された構造物に対しては常時微動観測等の受動観測によるデータを用いて推定するのが一般的である。一方で、受動観測による非定常なデータの計測誤差や推定誤差については、常に議論がなされるところである。今般、高精度な地盤構造の応答計測が可能なアクロスを構造物の応答計測へ適用し、構造物の振動特性の推定を試みた。その結果、アクロスの構造物の応答計測への適用可能性を見いだしたので、その成果を発表する。本成果の一部は、原子力機構の平成20年度研究開発調整財源による連携融合研究において得られた成果である。
