MCMC法による位相速度の逆解析における地盤モデルの推定精度の評価

摘要

Applicability of Markov Chain Monte Carlo (MCMC) method in Rayleigh wave phase velocity inversion in shallow soil is examined. Numerical examination was conducted using synthetic phase velocity. Frequency distributions of S-wave velocities and thicknesses of the sampled models were used to estimate optimal model and its uncertainty. The shallow S-wave velocity model was well reconstructed from the inversion. The uncertainties of the parameters are linearly related with the observational errors. The sampled models were used to estimate uncertainty of 1D amplification factors. We furthermore applied the inversion method to actual data from microtremor explorations in damaged area during the 2007 Noto-Hanto earthquake. It is concluded that the MCMC inversion method is effective to estimate optimal model together with their uncertainty.%微動探査で得られる表面波の位相速度の逆解析にMCMC法を適用することを試み，レイリー波の位相速度の観測誤差から表層地盤のS波速度構造のばらつきの評価の可能性を検討した。表層地盤のレイリー波の位相速度の計算値から擬似観測データを作成し，MCMC法の逆解析の数値実験を行った。サンプリングされたモデル群を用いて評価したパラメータの頻度分布から逆解析結果を得ることができた。すなわち，それらの分布の平均値と標準偏差によって，逆解析モデルとその精度を推定した。この逆解析では，順計算を行い，モデルをサンプリングするだけであり，従来のヒューリステック法と同様に高いロバスト性がある。しかも，推定モデルパラメータの精度や分解能も簡単に評価できることは有利な点である。さらに，モデルパラメータの精度だけでなく，それを用いた様々な地盤増幅特性のばらつきの評価することが可能となった。これは，地盤調査の結果の精度と地震動評価のばらつきを直接結びつけるものであり，地盤モデルのユーザーから地盤調査において目標となる観測精度の要求も行うことができると考えられる。