時空間平面上での群速度イメージ

表面波について書かれている洋書の導入部分に、群速度の説明が書かれていました。波形の合成での動画はYouTubeでよく見ますが、時空間平面上での説明はあまり見ません。このイメージをEXCELで書いてみました。

余談ですが、日本語で波数というと k ですよね。角波数と書かれている文献もありますがそう呼ぶ流儀は国内ではマイノリティなのでしょうか？

【時間的パラメーター】

• Period　周期　T=1/f [sec]
• Cyclic ｆrequency 周波数 ｆ=1/T [Hz, 1/sec]　1秒当たりの振動数
• Circular frequency 角周波数　ω=dΘ/dｔ=2π/T [rad/sec]　１秒当たりの回転角(周波数*2π)

【空間的パラメーター】

• Wavelength 波長 λ=c/f [m] 1波当たりの距離
• Cyclic wavenumber 波数　ν　[1/m] 1m当たりの振動数
• Circular wavenumber (角)波数　k=2π/λ　[rad/m] 1m当たりの回転角（波数＊2π）

【その他のパラメーター】

• Phase velocity 位相速度 c0=ω/k [m/sec]
• Group velocity 群速度 cg=Δω/Δk [m/sec]
• Ampritude 振幅 A [Any unit]

【関係式】

• ω=2π/T=2πf
• k=2π/λ=2πv
• c0=ω/k=λf=λ/T=f/ν

時間方向、空間方向で別々のパラメーターがあります。時空間では両方利用します。

群速度のイメージ。

stress mapping

Contribution of mine borehole data toward high-resolution stress mapping: An example from northern Bowen Basin, Australia - ScienceDirect

この文献を見て、初期地圧の解釈で悩んでいたころを思い出しました。

知らなかったことが2点。
1つ目は BTV での割れ目を利用できること。これは、応力解放法の簡易版と解釈すれば良いのでしょう。ある程度深くないと揃わないようですね。100～150m程度だとばらつくのも当然です。

2つ目は平面的な補間方法。MATLAB のスクリプトになっているぐらい、頻繁に使われているようです。
Stress2Grid - File Exchange - MATLAB Central (mathworks.com)

This script is the update of Stress2Grid v1.0 (Ziegler and Heidbach, 2017). It provides two different concepts to calculate the mean S_Hmax orientation on regular grids. The first is using a fixed search radius around the grid points and computes the mean S_Hmax orientation if sufficient data records are within the search radius. The larger the search radius the larger is the filtered wavelength of the stress pattern. The second approach is using variable search radii and determines the search radius for which the standard deviation of the mean S_Hmax orientation is below a given threshold. This approach delivers mean S_Hmax orientations with a user-defined degree of reliability. It resolves local stress perturbations and is not available in areas with conflicting information that result in a large standard deviation.

文献では後者を選択しています。こういった方法で空間分布を表現するのが適当だったのですね。勉強になりました。

令和6年能登半島地震 その2

元日に発生した能登半島地震、数日たって被害の全容が見えてきました。

家屋被害のみならず、斜面崩壊も多数発生しています。
地理院さんの公開された判読図によると、輪島市と珠洲市の境で斜面崩壊が多く発生しています。火砕岩、凝灰岩分布域で多いようです。なにかしら特徴があるのかもしれません。

河道閉塞も発生しています。
同空中写真で見るだけでも、河原田川で3か所ありそうでした。2日の写真がベースですので、ひょっとすると過去の崩壊かもしれませんし、小さなダムはなくなっているかもしれません。ポンプ排水などの応急対策も終わっていることを祈ります。
地理院地図 / GSI Maps｜国土地理院
地理院地図 / GSI Maps｜国土地理院
地理院地図 / GSI Maps｜国土地理院

いずれにしても、大きな被害になりました。改めてご冥福を祈るとともに、被災された皆様にお見舞いを申し上げます。

*********************************
20240105 追記
輪島中地区の崩壊箇所判読結果が地理院地図で公開されました。上記3か所の閉塞箇所も含まれていました。今回の地震で発生したようです。

Sedimentary Rocks in the Field

Dorrik A.V.Stow "Sedimentary Rocks in the Field"

昨年夏頃？に購入していた図鑑ですが、これまで寝かせていました。

私は堆積岩について専門的に学んだことがありません。土木分野では知識が必要にならないため、これまで問題にならずに過ごせてきました。これからもそうかもしれません。が、やはり地質屋としては必要な知識であり、時間のある冬休みに目を通しておこうと考えていました。

役に立ったのは3章と15章。
グレーディングの記載の仕方、生痕化石の種類、浸食構造、ラミネーションなど堆積岩に現れる主な特徴が3章に記載してあります。15章では、いくつかの露頭タイプと堆積環境が示されています。

まだまだ図鑑を片手に露頭を見ないと確信を得られない力量ですが、それでも一歩前進したと思います。

事例で学ぶ特徴量エンジニアリング

 オライリー・ジャパン 「事例で学ぶ特徴量エンジニアリング」

全体の8割までは容易に達成できますが、残り2割を詰めるのに時間がかかる、というのは万事共通です。機械学習を系統立てて学んできたわけではないですし、プロでもありません。最近は知見収集をサボっていましたので、冬休みの間に追いつこうと、この本を手に取りました。

以下、備忘録です。

• null Accuracy (null 正解率）: inballance データセットにて、すべてのデータが最も多いカテゴリーであると予測した場合の正答率。これを超える必要がある。
• 対数変換 log(1+x): x=0 を扱える。
• ドメイン特化型の特徴量作成: 患者が2つ以上の症状を呈している場合にTrue。
• FeatureUnion: すべてのパイプラインをまとめる。
• 特徴量選択: 相互情報量、仮説検定、決定木
  
  
• Fairness (公平性): 性能が良いだけでなく、公平とみなされる予測を目指す。
• Decile Score (デシルスコア): 10パーセンタイル毎に１～10のラベルを割り当て。
• 少数データラベルの付け替え
• Dailex, AI Fairness 360 (AIF360)

• オートエンコーダーによる次元削減 （TF Keras）
  
  
• HOG特徴量
• PCA 分散説明率
• VGG11
  
  
• エクスパンディング特徴量
• Moving Average Convergence Divergence (MACD; 移動平均収束拡散）
  Exponential Moving Average （EMA；指数移動平均)
  y0 = x0, yt = (1 - α)yt-1 + αxt
  data.ewm(span=12, adjust=False).mean()

令和6年能登半島地震

新年早々、大変なことになりました。
昨日の能登半島地震では、50名弱の方がなくなられたという報道を目にしました。また、本日夕刻には支援に向かわれていた海上保安本部の方々が関連する事故があったとのこと。
ご冥福をお祈りします。

昨日の地震では、私の住まいまで低周波が届いていました。ゆっくりとした揺れが続いたので、震源が遠方の石川県の浅部とは思いませんでした。自身で設置していたさらに遠方の地震計をすぐに確認したところ、やはり低周波を観測していました。強震モニタでも、低周波側は全国でしばらく揺れ続けていました。

能登半島地震等では、1～2秒程度の周期と建物被害の関連性が指摘されています。
jaee.gr.jp/jp/wp-content/uploads/2012/02/kaishi09.pdf

建物被害と対応した地震動の周期帯の再検討 (jst.go.jp)

境有紀 (sakaiy.main.jp)
2007年の能登半島地震の死者が1名、2023年5月も1名のようですから、今回は相対的に建物被害が多く、人的被害が拡大したのかもしれません。
これ以上拡大しないこと、早く鎮まることを祈るばかりです。

砂防の観測の現場を訪ねて

砂防学会「砂防の観測現場を訪ねて」
https://jsece.or.jp/journal/kansoku/

既刊4冊を読みました。皆さん、お金をかけてらっしゃるというのが第一印象。このレベルは必要かつ一般的なのだから認識を改めなくては、というのが次の感想でした。
印象に残った章を備忘録として残しておきます。

砂防の観測現場を訪ねて１
2013年 伊豆大島土石流災害
・土壌水分計付貫入計（CPMP）

1990年　雲仙普賢岳の噴火
・GB-SAR

2000年 三宅島の噴火
・プラスチックの利用； 高濃度の火山ガス対応

砂防の観測現場を訪ねて2
ハイドロフォンを用いた流砂観測
・縦型ハイドロフォン

スイス型ジオフォンを用いた掃流砂観測
・ジオフォン

砂防の観測現場を訪ねて4
都市山麓グリーンベルトの整備を目指して
・ササ刈り； 3年程度は5，7月の年2回刈りで50㎝を維持