Diversification of prediction scenarios for earthquake ground motion distribution based on decomposition and synthesis

基于分解与综合的地震地震动分布预测场景多样化

基本信息

批准号：
20H02413
负责人：
能島暢呂
金额：
$ 10.23万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

まず、直交水平2成分の地震動強度指標に関して、地震動波形の最大値指標 (NS, EW)、幾何平均GM、大きい方の値Larger、軸回転による最大値rot100および中央値rot50の自然対数変換値が従う確率分布モデル化を体系化して、超過確率レベルに基づく指標変換を可能とし、K-NET記録を用いて実データとの適合性を確認した。次に、水平2成分の地震動分布における空間相関を保持して、2成分の地震動分布を同時シミュレーションする方法を提案した。水平2成分の地震動分布からなる相互共分散行列に特異値分解解析を適用し、両成分で相関が強い空間特性を示すモード形状と各ケースの地震動分布を特徴付ける主成分得点を抽出した。2成分の共分散構造を保持した係数ベクトルで主成分得点を置き換えることで、2成分の相関性を再現した地震動分布のシミュレーションを可能とした。さらに、「強震動予測のレシピ」に基づく震源パラメータの設定値を拡張し、多数ケースの地震動分布を簡便に生成して、効率よく多様性を持たせるためのパラメータの制御方法を提案した。多数ケースの地震動分布にモード分解とクラスター分析を適用し、モード特性に関する機械学習モデルを構築してモードを支配する震源パラメータを明確化し、その設定値を拡張することによって、多様性を確保するものである。また、広域の多地点に立地する複数施設群のポートフォリオ・リスク評価の一環として、南海トラフ巨大地震による発電所の同時被災リスク評価を行った。地震・津波のマルチハザード・リスク評価を行うことを前提に、本年度は、地震本部の確率論的津波評価で設定された2720の波源断層モデルによる最大水位上昇量分布の地点間相関を明らかし、機能喪失リスクを試算した。

首先，关于两个正交水平分量的地震运动烈度指数，地震运动波形的最大值指数（NS，EW），几何平均值GM，较大值较大，由于轴旋转而产生的最大值rot100，以及中位数rot50的自然对数变换值是系统化以下概率分布模型，以实现基于超出概率水平的指数转换，并使用K-NET记录确认与实际数据的兼容性。接下来，我们提出了一种同时模拟二分量地震运动分布，同时保留二分量地震运动分布中的空间相关性的方法。对由水平双分量地震运动分布组成的互协方差矩阵应用奇异值分解分析，提取在两个分量中表现出高度相关的空间特征的振型以及表征每种情况下的地震运动分布的主分量得分。通过用维持二分量协方差结构的系数向量替换主分量得分，我们可以模拟再现两个分量之间相关性的地震运动分布。此外，我们在“强地震动预测配方”的基础上扩展了震源参数的设置值，并提出了一种参数控制方法，可以轻松生成多种情况下的地震运动分布并有效提供多样性。一种通过对多种情况的地震运动分布应用模态分解和聚类分析，建立关于模态特征的机器学习模型，明确控制模态的震源参数并扩展设定值来确保多样性的方法。此外，作为对大范围内多个地点的多个设施进行组合风险评估的一部分，我们对南海海槽特大地震的发电厂进行了同步灾害风险评估。在开展地震、海啸多灾种风险评估的前提下，今年我们将利用地震指挥部概率性海啸评估中设置的2720个波源断层模型，明确最大水位上升分布的点间相关性。估计了功能丧失的风险。