振動による事象の識別

ESurf - Seismic monitoring of torrential and fluvial processes (copernicus.org)

地震計を使って何を測っている？に対して総論のようにまとめられている文献です。

河川
Gimbert et al.（2014）
乱流によって誘発されるノイズは、床荷重によって誘発されるノイズよりも低い周波数で励起される。
発生源と受信源の距離にも敏感で、河川に近い（遠い）観測点ほど、底質（乱流）によって誘発されるノイズの割合が大きい。
観測されたヒステリシスは、8Hz以下の乱流の影響を大きく受けている。

図7
アルプスの「サンピエールの激流」放水量の比較。2-5Hzの周波数帯域は流出変動を最もよく説明し、20-30Hzの周波数帯域はこの関係を失っている。

落石、岩すべり、岩なだれ
地震と同様に、数十秒から数分という継続時間を持つ。
多くの落石における地震エネルギーの長い立ち上がり時間は、地震における急激な上昇とは対照的であり、識別に利用することができる。

岩石崩壊
Dammeier et al.（2011）
スイス地震学研究所で記録された岩石崩落の地震信号を用いて、

1. 信号の継続時間
2. 地盤速度エンベロープのピーク値
3. エンベロープエネルギー
4. 立ち上がり時間
5. 平均地盤速度

など、崩壊と地震の特徴との関係を定義。

地すべり
地震信号に含まれる超低周波（<0.1 Hz）は、あまり減衰せずに長距離を伝播する。
ほとんどが高周波信号（>1Hz）を生成する落石や岩なだれのような他の斜面事象との大きな違いである。

土石流
広い高周波数帯域（1-60Hz）で地震エネルギーの急激な増加を示す（図8）。

風
局所的な気圧場の変動により、30秒を超える周期の振動を発生させることがある（例えば、De Angelis and Bodin, 2012）。

雨
Burtin et al. (2011)
70Hz以上の周波数の雨信号を確認したが、これは大きな岩の隣に設置されたステーションにのみに存在。
大きな岩に近接していない場所に設置されたステーションでは、この信号は見られなかった。
柔らかい地面や土の上に落ちた雨滴は、効果的な信号源にはならないかもしれない。

雷、稲妻
20Hz以下の低周波信号を発生（Scarpetta et al., 2005; Assink et al., 2008 ）
音響領域と地震領域の結合が効果的であれば、地震計で記録可（Walker et al. , 2011）

人為的な騒音
明確な日周期が生じる。
多くの場合持続時間が短く、主に1-20Hzの周波数帯域に影響を与える（図8）。
振幅は通常比較的小さく、近傍の観測点でのみで記録される。
人為的な信号はアレイ全体にわたってコヒーレントであることはまれであり、分離に役立つ。