一方,表面波には「分散」という性質がある。分散は,波の周期(周波数)によって伝播速度(位相速度,群速度)が変わる現象であるが,表面波の場合,分散は,地下構造と密接な関係のあることが知られている。したがって,表面波の分散すなわち表面波の周期(周波数)と伝播速度の関係がわかれば,地下構造の推定が可能である。
微動アレイ探査法は,観測した微動波形から表面波の分散を検出し,観測場所の地下構造を推定する方法である。その内容は概略次の@〜Bの手順からなる(物理探査学会(編),1998)。
すなわち,
@ 微動観測
地表に面的に展開した群列地震観測網(アレイ)により微動を観測する。
A 位相速度の推定
前記@で得た微動データから,統計的な計算手法(空間自己相関法)によって表面波分散のデータ(位相速度−周期の関係)を抽出する。
B 地下構造の推定
層厚及びS波速度を主要なモデルパラメータとする水平成層構造モデルを想定し,理論計算した分散データが前記Aの分散データと整合するまで,モデルパラメータの反復改良を行う。
である。
なお,上記@のアレイの形は,次の(2),(3)において述べるが,Aの分散の検出法に関係する。本調査では,分散の検出法として「空間自己相関法」を採用した。上記Bでは,層厚およびS波速度を主要なモデルパラメータとする水平成層構造モデルを仮定し,観測から得られた分散とモデルによる分散との関係が「最適」となるように,モデルの反復改良を行う。ここでいう「最適」とは,反復改良の操作(すなわち逆解析)を行うために用いた「遺伝的アルゴリズム(略称:GA)」の中で設定される。