(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の設置距離を空けて設置された第１の地震計及び第２の地震計によりそれぞれ計測された第１の計測波形及び第２の計測波形が入力される波形入力部と、
前記第１の計測波形及び前記第２の計測波形に基づいて、前記第１の地震計及び前記第２の地震計に対して前記設置距離よりも離れた地震発生地点を発生源とする地震の解析波形を生成する解析処理部とを備え、
前記解析処理部は、
前記第１の計測波形の時間軸と前記第２の計測波形の時間軸との間の時間差を、所定の期間内でずらしながら、任意時刻を基準とする所定の時間長に対する積分値として、前記第１の計測波形及び前記第２の計測波形に基づく合成関数の積分値を順次求めることにより、前記任意時刻及び前記時間差を変数とする相関関数を算定する積分処理部と、
前記任意時刻に対する前記相関関数の代表値を求めることにより、前記解析波形を生成する解析波形生成部とを備える、
ことを特徴とする地震解析装置。
【請求項２】
前記期間は、
前記設置距離を、前記地震の伝搬速度で除算した値よりも短く設定される、
ことを特徴とする請求項１に記載の地震解析装置。
【請求項３】
前記解析処理部は、
前記積分処理部の前処理として、前記第１の計測波形及び前記第２の計測波形に対して、所定の周波数帯域の成分を通過させるフィルタ処理を行うフィルタ処理部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の地震解析装置。
【請求項４】
前記解析処理部は、
前記解析波形に基づいて、前記地震の到着時刻を特定する到着時刻特定部を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の地震解析装置。
【請求項５】
前記波形入力部は、
前記第１の地震計及び前記第２の地震計からなる一組の地震計が複数設置された複数組の地震計によりそれぞれ計測された複数組の計測波形が入力され、
前記解析処理部は、
前記積分処理部及び前記解析波形生成部により、前記複数組の計測波形の各組に基づいて、前記各組に対する前記解析波形をそれぞれ生成する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の地震解析装置。
【請求項６】
前記複数組の地震計は、各組の間が前記設置距離よりも長い観測距離を空けて設置されたものであり、
前記地震解析装置は、
前記地震として、Ｐ波及びＳ波を解析するものであって、
前記各組に対する前記解析波形の各々に基づいて、前記各組に対する前記Ｐ波及び前記Ｓ波の到着時刻を特定する到着時刻特定部と、
前記各組に対する前記Ｐ波及び前記Ｓ波の前記到着時刻に基づいて、震源を特定する震源特定部とをさらに備える、
ことを特徴とする請求項５に記載の地震解析装置。
【請求項７】
前記複数組の地震計は、
前記設置距離を空けて並べられて設置された少なくとも３つ以上の地震計のうち、隣接する２つの地震計が、前記一組の地震計として複数選択されたものであり、
前記地震解析装置は、
前記地震として、弾性波を解析するものであって、
前記各組に対する前記解析波形に基づいて、地下構造を特定する地下構造特定部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項５に記載の地震解析装置。
【請求項８】
コンピュータを、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の地震解析装置として機能させる、
ことを特徴とする地震解析プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震解析装置及び地震解析プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、微小地震を高精度に観測するため、深井戸を掘り、その深井戸内の地下深部に地震計を設置することにより、地表で発生するノイズ（風雨による振動や人工的な振動を原因とするノイズ）の影響を低減することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１５０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、地下深部に地震計を設置するには、深井戸を掘る必要があるため、地震計の設置費用が高額になる。一方、地表に地震計を設置する場合には、深井戸を掘る必要はないが、地表で発生するノイズの影響を受けるため、微小地震を高精度に観測することが困難である。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、地震計の設置費用を低減しつつ、微小地震を高精度に観測することができる地震解析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記のような問題を解決するものであって、本発明の一実施形態に係る地震解析装置は、
所定の設置距離を空けて設置された第１の地震計及び第２の地震計によりそれぞれ計測された第１の計測波形及び第２の計測波形が入力される波形入力部と、
前記第１の計測波形及び前記第２の計測波形に基づいて、前記第１の地震計及び前記第２の地震計に対して前記設置距離よりも離れた地震発生地点を発生源とする地震の解析波形を生成する解析処理部とを備え、
前記解析処理部は、
前記第１の計測波形の時間軸と前記第２の計測波形の時間軸との間の時間差を、所定の期間内でずらしながら、任意時刻を基準とする所定の時間長に対する積分値として、前記第１の計測波形及び前記第２の計測波形に基づく合成関数の積分値を順次求めることにより、前記任意時刻及び前記時間差を変数とする相関関数を算定する積分処理部と、
前記任意時刻に対する前記相関関数の代表値を求めることにより、前記解析波形を生成する解析波形生成部とを備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
第１の計測波形及び第２の計測波形において、地震発生地点を発生源とする地震波形は、時間軸のずれが解消された場合には相関性が高く、第１の地震計２１及び第２の地震計近傍を発生源とするノイズ波形は、時間軸のずれに関係なく相関性が低いという特性があるため、解析処理部により生成される解析波形には、地震波形の観測状態が的確に反映される。
【０００８】
したがって、本発明の一実施形態に係る地震解析装置によれば、第１の地震計及び第２の地震計が、ノイズの影響を受けやすい場所に設置された場合であっても、解析波形により地震波形の観測が可能なので、地震計の設置費用を低減しつつ、微小地震を高精度に観測することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る地震観測システム１００Ａの一例を示す全体構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る地震解析装置１Ａによる解析波形Ｇ（ｔ）の生成方法を説明するための説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る地震解析装置１Ａの一例を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る地震解析装置１Ａの一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る地震解析装置１Ａによる解析波形Ｇ（ｔ）の一例を示す波形図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る地震観測システム１００Ｂの一例を示す全体構成図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る地震解析装置１Ｂの一例を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る地震解析装置１Ｂの一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る波形入力部１２０に入力される複数組の計測波形の一例を示す波形図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るフィルタ処理部１２１ａによるフィルタ処理後の複数組の計測波形の一例を示す波形図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る地震解析装置１Ａによる解析波形Ｇ（ｔ）の一例を示す波形図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る地震観測システム１００Ｃの一例を示す全体構成図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る地震解析装置１Ｃの一例を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る地震解析装置１Ｃの一例を示すフローチャートである。
【００１０】
以下、本発明の一実施形態に係る地震解析装置について、添付図面を参照しながら説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る地震観測システム１００Ａの一例を示す全体構成図である。
【００１２】
地震観測システム１００Ａは、所定の設置距離Ｌ１を空けて設置された第１の地震計２１及び第２の地震計２２と、第１の地震計２１及び第２の地震計２２によりそれぞれ計測された一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））を解析する地震解析装置１Ａとを備える。
【００１３】
地震解析装置１Ａは、汎用のコンピュータであり、例えば、サーバ型、デスクトップ型、ノートブック型、タブレット型等のコンピュータで構成されている。
【００１４】
第１の地震計２１及び第２の地震計２２は、一組の地震計２を構成し、一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））は、一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））を構成する。なお、３つ以上の地震計が設置されている場合には、一組の地震計２は、３つ以上の地震計のうち、任意の２つの地震計が選択されたものでもよい。
【００１５】
一組の地震計２は、一組の計測地点Ｍ１、Ｍ２に対して、例えば、地表面又は地表面近傍にそれぞれ設置されて、時間軸に対する地震の大きさ（振幅）を、一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））として計測する。設置距離Ｌ１は、例えば、メートルオーダー（数ｍ〜数１００ｍ）である。なお、一組の地震計２の計測方式は、機械式でもよいし、電気式でもよい。
【００１６】
一組の地震計２は、計測対象の地震として、所定の伝搬速度Ｖｓを有するとともに、所定の地震発生地点Ｍｓを発生源とする地震を計測する。地震発生地点Ｍｓとしては、一組の地震計２に対して設置距離Ｌ１よりも離れた地点が想定されている。一組の計測地点Ｍ１、Ｍ２の計測中心点Ｍｃと地震発生地点Ｍｓとの間の震源距離Ｌｓは、例えば、キロメートルオーダー（数ｋｍ〜数１００ｋｍ）である。
【００１７】
計測対象の地震としては、自然に発生する自然地震（地殻変動に伴って発生する地震（特に微小地震）、火山活動に伴って発生する火山性地震等）と、人工的に発生する人工地震（地下構造等の物理探査を行う際に、火薬による発破、エアガン、起震車等により発生する地震、遠方での核実験により発生する地震等）とが挙げられる。
【００１８】
一組の地震計２は、地表面又は地表面近傍に設置されているため、計測地点Ｍ１、Ｍ２近傍に位置するノイズ発生地点Ｍｎを発生源とするノイズの影響を受けやすい。ノイズとしては、風雨等による振動に伴う自然ノイズと、人工的な振動（人間の生活活動に伴う振動、自動車や列車の走行に伴う振動、工場や建設現場での作業等に伴う振動）に伴う人工ノイズとが挙げられる。
【００１９】
そのため、一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））には、計測対象の地震に伴う地震波形だけでなく、上記のような除去対象のノイズに伴うノイズ波形も含まれる。このとき、第１の計測地点Ｍ１近傍のノイズ発生地点Ｍｎ１を発生源とするノイズは、第１の地震計２１では、大きな振幅として計測されるが、第２の地震計２２では、小さな振幅として計測されるとともに、当該ノイズが第１の地震計２１に到達する時刻よりも遅く到達することになる。一方、第２の計測地点Ｍ２近傍のノイズ発生地点Ｍｎ２を発生源とするノイズは、第２の地震計２２では、大きな振幅として計測されるが、第１の地震計２１では、小さな振幅として計測されるとともに、当該ノイズが第２の地震計２２に到達する時刻よりも遅く到達することになる。
【００２０】
したがって、ノイズ発生地点Ｍｎ１、Ｍｎ２を発生源とする除去対象のノイズが、一組の地震計２によりそれぞれ計測された場合、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）に含まれるノイズ波形と、第２の計測波形Ｕ２（ｔ）に含まれるノイズ波形とは、振幅及び到着時刻に差異が生じていることから、両者の相関性は低いと考えられる。
【００２１】
これに対し、計測対象の地震は、設置距離Ｌ１を空けて設置された一組の地震計２に対して設置距離Ｌ１よりも離れた地震発生地点Ｍｓを発生源とするものである。そのため、計測対象の地震が、一組の地震計２によりそれぞれ計測された場合、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）に含まれる地震波形と、第２の計測波形Ｕ２（ｔ）に含まれる地震波形とは、ノイズ波形に比べて振幅は大きくないが、同じような振幅、波長及び周波数を有する波形として計測される。したがって、両者の相関性は、ノイズ波形の相関性に比べて高いと考えられる。ただし、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）に含まれる地震波形と、第２の計測波形Ｕ２（ｔ）に含まれる地震波形との間には、設置距離Ｌ１に基づく到着時刻のずれ、すなわち、時間軸のずれに伴う時間差ｐが生じることにより、位相が一致していない可能性があることが想定される。
【００２２】
地震解析装置１Ａは、上記のような特性、具体的には、（１）地震発生地点Ｍｓを発生源として、一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））にそれぞれ含まれる地震波形は、時間軸のずれが解消された場合には相関性が高い、（２）ノイズ発生地点Ｍｎ１、Ｍｎ２を発生源として、一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））にそれぞれ含まれるノイズ波形は、時間軸のずれに関係なく相関性が低い、という特性を利用して、一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））からノイズ波形を除去することにより、地震波形を解析するための解析波形Ｇ（ｔ）を生成する。
【００２３】
（解析波形Ｇ（ｔ）と、その生成方法について）
以下に、解析波形Ｇ（ｔ）と、その生成方法について説明する。
【００２４】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る地震解析装置１Ａによる解析波形Ｇ（ｔ）の生成方法を説明するための説明図である。一組の地震計２でそれぞれ計測された一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））は、計測対象の地震による地震波形と、除去対象のノイズによるノイズ波形とに分離して、下記の式（１）により表される。
【００２５】
【数１】
0006778921.tif 000002
【００２６】
上記のように、一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））が有する特性から、Ｓ１（ｔ）とＳ２（ｔ）との相関性は高く、Ｎ１（ｔ）とＮ２（ｔ）との相関性は低い。また、計測対象の地震と、除去対象のノイズとは、発生源が異なることから、Ｓ１（ｔ）及びＳ２（ｔ）と、Ｎ１（ｔ）及びＮ２（ｔ）との相関性は低い。
【００２７】
さらに、同一の地震発生地点Ｍｓを発生源とする地震に対して、Ｓ１（ｔ）とＳ２（ｔ）との間に、設置距離Ｌ１に基づく到着時刻のずれが生じている場合には、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）の時間軸と、第２の計測波形Ｕ２（ｔ）の時間軸との間に時間差ｐが生じた状態で計測される。そのため、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）と、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）の時間軸に対して時間差ｐが生じていると仮定した場合の第２の計測波形Ｕ２（ｔ−ｐ）との間において、相関性がより高くなることが想定される。
【００２８】
また、このときの時間差ｐが取り得る最大値ΔＴは、下記の式（２）で示すように、一組の計測地点Ｍ１、Ｍ２間の距離（＝設置距離Ｌ１）を、地震の伝搬速度Ｖｓで除算した値として求められる。したがって、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）の時間軸と、第２の計測波形Ｕ２（ｔ）の時間軸との間の時間差ｐは、下記の式（３）を満たすような所定の期間内の値である。
【００２９】
【数２】
0006778921.tif 000003
【００３０】
【数３】
0006778921.tif 000004
【００３１】
なお、図２では、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）を実線で示し、第２の計測波形Ｕ２（ｔ）を破線で示すとともに、時間差ｐとして、ｐ＝―Ｐ２，−Ｐ１，０，Ｐ１，Ｐ２（０＜Ｐ１＜Ｐ２）である場合を図示している。
【００３２】
ここで、一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））から、相関性が高い地震波形を抽出し、相関性が低いノイズ波形を除去するため、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）と、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）の時間軸に対して時間差ｐが生じていると仮定した場合の第２の計測波形Ｕ２（ｔ−ｐ）との相関性を評価する合成関数Ｖ（ｔ，ｐ）を導入する。
【００３３】
合成関数Ｖ（ｔ，ｐ）は、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）及び第２の計測波形Ｕ２（ｔ−ｐ）に基づいて、相関性が高い場合には大きな値を取り、相関性が低い場合には小さな値を取るように、本実施形態では、例えば、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）と第２の計測波形Ｕ２（ｔ−ｐ）との積に基づくものとする。
【００３４】
そして、任意時刻ｔだけでなく、任意時刻ｔを基準とする所定の時間長ｗに対して相関性を評価するため、任意時刻ｔを基準とする所定の時間長ｗに対する積分値として、合成関数Ｖ（ｔ、ｐ）（＝Ｕ１（ｔ）・（Ｕ２（ｔ−ｐ））の積分値を求める。
【００３５】
このとき、時間差ｐは、上記の式（３）を満たす値を取り得るため、時間差ｐを、所定の期間（−ΔＴ＜ｐ＜ΔＴ）内でずらしながら、上記の積分値を順次求めることにより、任意時刻ｔ及び時間差ｐを変数とする相関関数ｆ（ｔ，ｐ）を算定する。したがって、相関関数ｆ（ｔ，ｐ）は、下記の式（４）により算定される。なお、下記の式（４）は、関数Ｕ１と関数Ｕ２とに対する畳み込み積分（convolution）を求める計算式に類似するものである。
【００３６】
【数４】
0006778921.tif 000005
【００３７】
さらに、任意時刻ｔに対する相関関数ｆ（ｔ，ｐ）の代表値を求めることにより、解析波形Ｇ（ｔ）を生成する。所定の期間（−ΔＴ＜ｐ＜ΔＴ）内において、時間差ｐが、実際の時間差に一致するような値である場合に、相関関数ｆ（ｔ，ｐ）の値は高くなる。そのため、本実施形態では、相関関数ｆ（ｔ，ｐ）の代表値として、時間差ｐを、所定の期間（−ΔＴ＜ｐ＜ΔＴ）内で変動させたときの相関関数ｆ（ｔ，ｐ）の最大値を求める。したがって、解析波形Ｇ（ｔ）は、下記の式（５）により生成される。
【００３８】
【数５】
0006778921.tif 000006
【００３９】
なお、相関関数ｆ（ｔ，ｐ）は、畳み込み積分（convolution）を求める計算式に類似することから、解析波形Ｇ（ｔ）は、「convolution波形」として定義してもよい。また、図２に示す例では、時間差ｐ＝Ｐ１である場合に、相関関数ｆ（ｔ，ｐ）が最大値を取る場合を図示している。
【００４０】
上記の式（１）を上記の式（４）に代入すると、上記の式（４）は、下記の式（６）に変形される。
【００４１】
【数６】
0006778921.tif 000007
【００４２】
上記の式（６）において、第２項及び第３項は、地震波形とノイズ波形との積であり、両者の相関性は低いため、第２項及び第３項の期待値は、０又は０に近い値である。また、第４項は、ノイズ波形同士の積であり、両者の相関性は低いため、第４項の期待値は、０又は０に近い値である。
【００４３】
一方、第１項は、地震波形同士の積であり、両者の相関性は高い。さらに、上記の式（５）において、時間差ｐを、所定の期間（−ΔＴ＜ｐ＜ΔＴ）内で変動させたときの相関関数ｆ（ｔ，ｐ）の最大値を求めることにより、時間差ｐの影響を排除される。そのため、第２の計測波形Ｕ２（ｔ−ｐ）に含まれる地震波形Ｓ２（ｔ−ｐ）は、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）に含まれる地震波形Ｓ１（ｔ）に等しくなるものと仮定すると、上記の式（５）は、下記の式（７）に近似される。
【００４４】
【数７】
0006778921.tif 000008
【００４５】
上記の式（７）において、解析波形Ｇ（ｔ）は、任意時刻ｔを基準とする所定の時間長ｗに対する地震波形Ｓ１（ｔ）の振幅の二乗和であり、ノイズ波形は含まれていない。したがって、上記の式（５）による解析波形Ｇ（ｔ）は、計測地点Ｍ１、Ｍ２近傍のノイズ発生地点Ｍｎ１、Ｍｎ２を発生源とするノイズを除去するフィルタによる出力であると考えられる。
【００４６】
（地震解析装置１Ａの構成）
以下に、上記の生成方法により解析波形Ｇ（ｔ）を生成する地震解析装置１Ａの構成について説明する。
【００４７】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る地震解析装置１Ａの一例を示すブロック図である。
【００４８】
地震解析装置１Ａは、ＨＤＤ、メモリ等により構成される記憶部１１と、ＣＰＵ等のプロセッサにより構成される制御部１２と、外部機器（一組の地震計２を含む）との間の有線又は無線による通信インターフェースとして機能する通信部１３と、キーボード、タッチパネル等により構成される入力部１４と、ディスプレイ等により構成される表示部１５とを備える。
【００４９】
記憶部１１には、地震解析プログラム１１０と、一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））を任意の形式で記録した計測波形データ１１１とが記憶されている。なお、計測波形データ１１１は、任意の計測地点又は過去の任意の時点で計測されたものでもよい。
【００５０】
制御部１２は、記憶部１１に記憶された地震解析プログラム１１０を実行することにより、波形入力部１２０、解析処理部１２１、及び、出力処理部１２２として機能する。
【００５１】
波形入力部１２０は、一組の地震計２によりそれぞれ計測された一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））が入力される。
【００５２】
なお、波形入力部１２０は、記憶部１１に記憶された計測波形データ１１１を読み出すことにより一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））が入力されてもよいし、一組の地震計２から通信部１３を介して一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））が入力されてもよい。また、波形入力部１２０は、例えば、ＵＳＢメモリ、ＤＶＤ等の記録媒体に記録された計測波形データ１１１を読み出すことにより一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））が入力されてもよいし、通信部１３を介してネットワーク（インターネットやＬＡＮ等）の接続先の装置から一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））が入力されてもよい。
【００５３】
解析処理部１２１は、図２に示すように、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）の時間軸と第２の計測波形Ｕ２（ｔ）の時間軸をずらしながら、任意時刻ｔを基準とする所定の時間長ｗに含まれる第１の計測波形Ｕ１（ｔ）及び第２の計測波形Ｕ２（ｔ）の間の相関性を算定し、当該相関性に基づいて解析波形Ｇ（ｔ）を生成する。
【００５４】
解析処理部１２１は、上記の生成方法により解析波形Ｇ（ｔ）を生成する具体的な構成として、フィルタ処理部１２１ａ、積分処理部１２１ｂ、解析波形生成部１２１ｃ、及び、到着時刻特定部１２１ｄを備える。
【００５５】
フィルタ処理部１２１ａは、一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））に対して、例えば、バンドパスフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ又はこれらを組み合わせたフィルタ等を用いることにより、所定の周波数帯域の成分を通過させるフィルタ処理を行う。なお、所定の周波数帯域は、計測対象の地震の周波数特性、除去対象のノイズの周波数特性、設置距離Ｌ１、震源距離Ｌｓ等に応じて、適宜選択すればよい。
【００５６】
積分処理部１２１ｂは、上記の式（４）に示すように、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）の時間軸と第２の計測波形Ｕ２（ｔ）の時間軸との間の時間差ｐを、所定の期間（−ΔＴ＜ｐ＜ΔＴ）内でずらしながら、任意時刻ｔを基準とする所定の時間長ｗに対する積分値として、一組の計測波形Ｕ１（ｔ）、Ｕ２（ｔ−ｐ）に基づく合成関数Ｖ（ｔ、ｐ）（本実施形態では、Ｕ１（ｔ）とＵ２（ｔ−ｐ）との積）の積分値を順次求めることにより、任意時刻ｔ及び時間差ｐを変数とする相関関数ｆ（ｔ，ｐ）を算定する。なお、地震発生地点Ｍｓが、特定の領域や位置に限定される場合には、時間差ｐは、上記の式（３）に示す所定の期間（−ΔＴ＜ｐ＜ΔＴ）に比べて狭い期間内の値としてもよいし、特定の時点としてもよい。
【００５７】
解析波形生成部１２１ｃは、一組の計測波形Ｕ１（ｔ）、Ｕ２（ｔ−ｐ）の相関性として、上記の式（５）に示すように、任意時刻ｔに対する相関関数ｆ（ｔ，ｐ）の代表値（本実施形態では、最大値）を求めることにより、解析波形Ｇ（ｔ）を生成する。代表値は、一組の計測波形Ｕ１（ｔ）、Ｕ２（ｔ−ｐ）の相関性を示す値であればよく、相関関数ｆ（ｔ，ｐ）の最大値に代えて、例えば、上位１０％の平均値でもよい。
【００５８】
到着時刻特定部１２１ｄは、解析波形Ｇ（ｔ）に基づいて、地震が一組の計測地点Ｍ１、Ｍ２に到着したときの到着時刻Ｔｓを特定する。到着時刻特定部１２１ｄは、例えば、解析波形Ｇ（ｔ）の立ち上がりの時刻を、解析波形Ｇ（ｔ）の値が所定の閾値を超えたか否か、解析波形Ｇ（ｔ）の一階微分値や二階微分値が所定の閾値を超えたか否か等の判定処理により特定することで、地震の到着時刻Ｔｓを特定する。
【００５９】
なお、到着時刻特定部１２１ｄは、解析波形Ｇ（ｔ）に対して加工処理を行い、その加工処理後の解析波形Ｇ（ｔ）に基づいて、地震の到着時刻Ｔｓを特定するようにしてもよい。また、地震の到着時刻Ｔｓは、第１の計測地点Ｍ１に対する到着時刻Ｔｓとしてもよいし、第２の計測地点Ｍ２に対する到着時刻Ｔｓとしてもよいし、一組の計測地点Ｍ１、Ｍ２の中心地点に対する到着時刻Ｔｓとしてもよい。
【００６０】
出力処理部１２２は、解析処理部１２１の処理結果（例えば、解析波形Ｇ（ｔ）、地震の到着時刻Ｔｓ等）を、例えば、表示部１５の表示画面として出力する出力処理を行う。なお、出力処理部１２２は、出力処理として、記憶部１１に処理結果をデータとして記憶してもよいし、地震解析装置１Ａとは別の装置（例えば、ユーザ端末）の表示画面に処理結果を出力してもよいし、画像形成装置（プリンタ、複合機等）を介して紙媒体等に処理結果を出力してもよい。
【００６１】
図４は、本発明の第１の実施形態に係る地震解析装置１Ａの一例を示すフローチャートである。図５は、本発明の第１の実施形態に係る地震解析装置１Ａによる解析波形Ｇ（ｔ）の一例を示す波形図である。
【００６２】
まず、ステップＳ１１において、一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））の生データが記録された計測波形データ１１１が、波形入力部１２０に入力される。
【００６３】
次に、ステップＳ１２において、フィルタ処理部１２１ａが、計測波形データ１１１に記録された一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））の生データに対してフィルタ処理を行う。図５に示す例では、設置距離Ｌ１は４０ｍ、一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））、のサンプリング周波数は２５０Ｈｚとし、フィルタ処理（ステップＳ１１）では、３〜１０Ｈｚのバンドパスフィルタを用いた。
【００６４】
次に、ステップＳ１３において、積分処理部１２１ｂ及び解析波形生成部１２１ｃが、上記の式（４）、（５）を用いることにより、フィルタ処理後の一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））に基づいて、解析波形Ｇ（ｔ）を生成する。図５に示す例では、計測対象の地震は、地震のＰ波（伝搬速度８ｋｍ／ｓ）とし、上記の式（４）、（５）において、時間長ｗは０．３秒、ΔＴは０．００５秒として、解析波形Ｇ（ｔ）を生成した。
【００６５】
次に、ステップＳ１４において、到着時刻特定部１２１ｄが、解析波形Ｇ（ｔ）に基づいて、地震の到着時刻Ｔｓを特定する。図５に示す解析波形Ｇ（ｔ）では、時刻Ｔｓにおいて、急激に立ち上がっており、当該時刻Ｔｓが、Ｐ波の到着時刻として推定される。
【００６６】
そして、ステップＳ１５において、出力処理部１２２は、解析処理部１２１の処理結果として、例えば、図５に示す波形図を、表示部１５の表示画面として出力する出力処理を行う。
【００６７】
以上のように、本実施形態に係る地震解析装置１Ａによれば、解析処理部１２１が、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）の時間軸と第２の計測波形Ｕ２（ｔ）の時間軸とをずらしながら、任意時刻ｔを基準とする所定の時間長ｗに含まれる第１の計測波形Ｕ１（ｔ）及び第２の計測波形Ｕ２（ｔ）の相関性を算定し、当該相関性に基づいて解析波形Ｇ（ｔ）を生成する。
【００６８】
第１の計測波形Ｕ１（ｔ）及び第２の計測波形Ｕ２（ｔ）において、地震発生地点Ｍｓを発生源とする地震波形は、時間軸のずれが解消された場合には相関性が高く、第１の地震計２１及び第２の地震計２２近傍を発生源とするノイズ波形は、時間軸のずれに関係なく相関性が低いという特性があるため、解析処理部１２１により生成される解析波形Ｇ（ｔ）には、地震波形の観測状態が的確に反映される。したがって、第１の地震計２１及び第２の地震計２２が、ノイズの影響を受けやすい場所に設置された場合であっても、解析波形Ｇ（ｔ）により地震波形の観測が可能なので、地震計の設置費用を低減しつつ、微小地震を高精度に観測することができる。
【００６９】
また、積分処理部１２１ｂが、上記の式（４）に示すように、時間差ｐを、所定の期間内（−ΔＴ＜ｐ＜ΔＴ）でずらしながら、任意時刻ｔを基準とする所定の時間長ｗに対する積分値として、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）及び第２の計測波形Ｕ２（ｔ）に基づく合成関数Ｖ（ｔ、ｐ）（＝Ｕ１（ｔ）・（Ｕ２（ｔ−ｐ））の積分値を順次求めることにより、任意時刻ｔ及び時間差ｐを変数とする相関関数ｆ（ｔ，ｐ）を算定し、解析波形生成部１２１ｃが、上記の式（５）に示すように、任意時刻ｔに対する相関関数ｆ（ｔ，ｐ）の代表値を求めることにより、解析波形Ｇ（ｔ）を生成する。したがって、解析波形Ｇ（ｔ）を簡単な計算方法で生成することができる。
【００７０】
また、期間（−ΔＴ＜ｐ＜ΔＴ）は、設置距離Ｌ１を、地震の伝搬速度Ｖｓで除算した値よりも短く設定される。したがって、解析波形Ｇ（ｔ）の計算量を必要最小限に抑制することができる。
【００７１】
また、フィルタ処理部１２１ａが、積分処理部１２１ｂの前処理として、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）及び第２の計測波形Ｕ２（ｔ）に対して、所定の周波数帯域の成分を通過させるフィルタ処理を行う。したがって、積分処理部１２１ｂ及び解析波形生成部１２１ｃが、フィルタ処理によりノイズ除去された後の第１の計測波形Ｕ１（ｔ）及び第２の計測波形Ｕ２（ｔ）に基づいて、解析波形Ｇ（ｔ）を生成するので、微小地震をより高精度に観測することができる。
【００７２】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係る地震観測システム１００Ｂの一例を示す全体構成図である。図７は、本発明の第２の実施形態に係る地震解析装置１Ｂの一例を示すブロック図である。
【００７３】
第１の実施形態に係る地震観測システム１００Ａは、一組の地震計２により計測された一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））を解析する地震解析装置１Ａを備えたものである。これに対し、本実施形態に係る地震観測システム１００Ｂは、複数組の地震計２Ａ〜２Ｅによりそれぞれ計測された複数組の計測波形（Ｕ１Ａ（ｔ），Ｕ２Ａ（ｔ）〜（Ｕ１Ｅ（ｔ），Ｕ２Ｅ（ｔ））を解析する地震解析装置１Ｂを備え、地震の一例として、自然地震によるＰ波及びＳ波を解析するように変更したものである。
【００７４】
なお、地震解析装置１Ｂの基本的な構成は、第１の実施形態に係る地震解析装置１Ａと同様のため、以下では、上記変更に関連する部分を中心に説明する。図６、図７に示す例では複数組の地震計２Ａ〜２Ｅは、５組であるものとして説明するが、地震計の組数はこれに限られない。
【００７５】
複数組の地震計２Ａ〜２Ｅは、第１の実施形態と同様に構成された第１の地震計２１及び第２の地震計２２からなる一組の地震計が複数設置されたものである。また、複数組の地震計２Ａ〜２Ｅは、各組の間が設置距離Ｌ１よりも長い観測距離Ｌ２を空けて設置されている。観測距離Ｌ２は、例えば、キロメートルオーダー（数ｋｍ〜数１００ｋｍ）である。なお、観測距離Ｌ２は、各組の間において異なるものでもよい。
【００７６】
波形入力部１２０は、複数組の地震計２Ａ〜２Ｅによりそれぞれ計測された複数組の計測波形（Ｕ１Ａ（ｔ），Ｕ２Ａ（ｔ）〜（Ｕ１Ｅ（ｔ），Ｕ２Ｅ（ｔ））が入力される。
【００７７】
解析処理部１２１は、フィルタ処理部１２１ａ、積分処理部１２１ｂ、解析波形生成部１２１ｃ、及び、到着時刻特定部１２１ｄの他に、震源特定部１２１ｅをさらに備える。
【００７８】
図８は、本発明の第２の実施形態に係る地震解析装置１Ｂの一例を示すフローチャートである。図９は、本発明の第２の実施形態に係る波形入力部１２０に入力される複数組の計測波形の一例を示す波形図である。図１０は、本発明の第２の実施形態に係るフィルタ処理部１２１ａによるフィルタ処理後の複数組の計測波形の一例を示す波形図である。図１１は、本発明の第１の実施形態に係る地震解析装置１Ａによる解析波形Ｇ（ｔ）の一例を示す波形図である。
【００７９】
まず、ステップＳ２１において、計測波形データ１１１（図９参照）が、波形入力部１２０に入力される。計測波形データ１１１は、複数組の地震計２Ａ〜２Ｅによりそれぞれ計測された複数組の計測波形（Ｕ１Ａ（ｔ），Ｕ２Ａ（ｔ）〜（Ｕ１Ｅ（ｔ），Ｕ２Ｅ（ｔ））の生データが記録されたものである。
【００８０】
次に、ステップＳ２２において、フィルタ処理部１２１ａが、計測波形データ１１１に含まれる複数組の計測波形（Ｕ１Ａ（ｔ），Ｕ２Ａ（ｔ）〜（Ｕ１Ｅ（ｔ），Ｕ２Ｅ（ｔ））の各組に対してフィルタ処理を行う（図１０参照）。
【００８１】
次に、ステップＳ２３において、積分処理部１２１ｂ及び解析波形生成部１２１ｃが、第１の実施形態と同様の生成方法により、フィルタ処理後の複数組の計測波形（Ｕ１Ａ（ｔ），Ｕ２Ａ（ｔ）〜（Ｕ１Ｅ（ｔ），Ｕ２Ｅ（ｔ））の各組に基づいて、各組に対する解析波形ＧＡ（ｔ）〜ＧＥ（ｔ）（図１１参照）をそれぞれ生成する。
【００８２】
次に、ステップＳ２４において、到着時刻特定部１２１ｄが、各組に対する解析波形ＧＡ（ｔ）〜ＧＥ（ｔ）の各々に基づいて、各組に対するＰ波及びＳ波の到着時刻ＴｓＡ〜ＴｓＥをそれぞれ特定する。
【００８３】
次に、ステップＳ２５において、震源特定部１２１ｅが、各組に対するＰ波及びＳ波の到着時刻ＴｓＡ〜ＴｓＥに基づいて、震源を特定する。なお、Ｐ波及びＳ波の到着時刻ＴｓＡ〜ＴｓＥから震源を特定する手法については、既知の手法を用いればよいため、説明を省略する。
【００８４】
そして、ステップＳ２６において、出力処理部１２２は、解析処理部１２１の（解析波形ＧＡ（ｔ）〜ＧＥ（ｔ）、Ｐ波及びＳ波の到着時刻ＴｓＡ〜ＴｓＥ、震源）を出力する出力処理を行う。
【００８５】
以上のように、本実施形態に係る地震解析装置１Ｂによれば、解析処理部１２１が、複数組の地震計２Ａ−２Ｅによりそれぞれ計測された複数組の計測波形（Ｕ１Ａ（ｔ），Ｕ２Ａ（ｔ）〜（Ｕ１Ｅ（ｔ），Ｕ２Ｅ（ｔ））の各組に基づいて、各組に対する解析波形ＧＡ（ｔ）〜ＧＥ（ｔ）をそれぞれ生成する。したがって、複数組の地震計２Ａ−２Ｅの各組が、ノイズの影響を受けやすい場所に設置された場合であっても、解析波形（Ｕ１Ａ（ｔ），Ｕ２Ａ（ｔ）〜（Ｕ１Ｅ（ｔ），Ｕ２Ｅ（ｔ））による地震波形の観測が可能なので、地震計の設置費用を低減しつつ、微小地震を高精度に観測することができる。
【００８６】
また、地震解析装置１Ｂは、計測対象の地震として、Ｐ波及びＳ波を解析するものであって、到着時刻特定部１２１ｄが、解析波形（Ｕ１Ａ（ｔ），Ｕ２Ａ（ｔ）〜（Ｕ１Ｅ（ｔ），Ｕ２Ｅ（ｔ））の各々に基づいて、各組に対するＰ波及びＳ波の到着時刻ＴｓＡ〜ＴｓＥを特定し、震源特定部１２１ｅが、各組に対するＰ波及びＳ波の到着時刻ＴｓＡ〜ＴｓＥに基づいて、震源を特定する。したがって、微小地震であっても震源を高精度に特定することができる。
（第３の実施形態）
図１２は、本発明の第３の実施形態に係る地震観測システム１００Ｃの一例を示す全体構成図である。図１３は、本発明の第３の実施形態に係る地震解析装置１Ｃの一例を示すブロック図である。
【００８７】
第１の実施形態に係る地震観測システム１００Ａは、一組の地震計２により計測された一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））を解析する地震解析装置１Ａを備えたものである。これに対し、本実施形態に係る地震観測システム１００Ｃは、複数組の地震計２Ａ〜２Ｅによりそれぞれ計測された複数組の計測波形ＵＡ（ｔ）〜ＵＥ（ｔ）を解析する地震解析装置１Ｃを備え、地震の一例として、物理探査を行う際の人工地震による弾性波を解析するように変更したものである。
【００８８】
なお、地震解析装置１Ｃの基本的な構成は、第１の実施形態に係る地震解析装置１Ａと同様のため、以下では、上記変更に関連する部分を中心に説明する。図１２、図１３に示す例では、複数組の地震計２Ａ〜２Ｅは、５組であるものとして説明するが、地震計の組数はこれに限られない。また、物理探査は、例えば、石油、天然ガスの地下資源開発や、地盤、活断層、空洞、埋設物の構造調査等の各種の目的で行われるものであって、陸地だけでなく、海上や海中で行われるものでもよい。
【００８９】
複数組の地震計２Ａ〜２Ｅは、第１の実施形態と同様に構成された第１の地震計２１及び第２の地震計２２からなる一組の地震計が複数設置されたものである。また、複数組の地震計２Ａ〜２Ｅは、設置距離Ｌ１を空けて並べられて設置された少なくとも３つ以上（本実施形態では６つ）の地震計２１、２２のうち、隣接する２つの地震計２１、２２が、一組の地震計として複数選択されたものである。なお、地震計２１、２２は、複数列に並べられて設置されてもよいし、格子状や千鳥状に並べられて設置されてもよい。また、設置距離Ｌ１は、等間隔でもよいし、異なる間隔でもよい。
【００９０】
波形入力部１２０は、複数組の地震計２Ａ〜２Ｅによりそれぞれ計測された複数組の計測波形（Ｕ１Ａ（ｔ），Ｕ２Ａ（ｔ）〜（Ｕ１Ｅ（ｔ），Ｕ２Ｅ（ｔ））が入力される。
【００９１】
解析処理部１２１は、フィルタ処理部１２１ａ、積分処理部１２１ｂ、及び、解析波形生成部１２１ｃの他に、地下構造特定部１２１ｆをさらに備える。
【００９２】
図１４は、本発明の第３の実施形態に係る地震解析装置１Ｃの一例を示すフローチャートである。
【００９３】
まず、ステップＳ３１において、計測波形データ１１１が、波形入力部１２０に入力される。計測波形データ１１１は、複数組の地震計２Ａ〜２Ｅによりそれぞれ計測された複数組の計測波形（Ｕ１Ａ（ｔ），Ｕ２Ａ（ｔ）〜（Ｕ１Ｅ（ｔ），Ｕ２Ｅ（ｔ））の生データが記録されたものである。
【００９４】
次に、ステップＳ３２において、フィルタ処理部１２１ａが、計測波形データ１１１に含まれる複数組の計測波形（Ｕ１Ａ（ｔ），Ｕ２Ａ（ｔ）〜（Ｕ１Ｅ（ｔ），Ｕ２Ｅ（ｔ））の各組に対してフィルタ処理を行う。
【００９５】
次に、ステップＳ３３において、積分処理部１２１ｂ及び解析波形生成部１２１ｃが、第１の実施形態と同様の生成方法により、フィルタ処理後の複数組の計測波形（Ｕ１Ａ（ｔ），Ｕ２Ａ（ｔ）〜（Ｕ１Ｅ（ｔ），Ｕ２Ｅ（ｔ））の各組に基づいて、各組に対する解析波形ＧＡ（ｔ）〜ＧＥ（ｔ）をそれぞれ生成する。
【００９６】
次に、ステップＳ３４において、地下構造特定部１２１ｆが、各組に対する弾性波の解析波形ＧＡ（ｔ）〜ＧＥ（ｔ）に基づいて、地下構造を特定する。なお、弾性波の解析波形ＧＡ（ｔ）〜ＧＥ（ｔ）から地下構造を特定する手法については、例えば、反射法地震探査や屈折法地震探査等の既知の手法を用いればよい。その際、解析処理部１２１が、各組に対する解析波形ＧＡ（ｔ）〜ＧＥ（ｔ）の各々に基づいて、各組に対する弾性波の到着時刻ＴｓＡ〜ＴｓＤをそれぞれ特定する到着時刻特定部１２１ｄをさらに備え、地下構造特定部１２１ｆが、各組に対する弾性波の到着時刻ＴｓＡ〜ＴｓＥの各々に基づいて、地下構造を特定するようにしてもよい。
【００９７】
そして、ステップＳ３５において、出力処理部１２２は、解析処理部１２１の処理結果（解析波形ＧＡ（ｔ）〜ＧＥ（ｔ）、地下構造）を出力する出力処理を行う。
【００９８】
以上のように、本実施形態に係る地震解析装置１Ｃによれば、解析処理部１２１が、複数組の地震計２Ａ−２Ｅによりそれぞれ計測された複数組の計測波形（Ｕ１Ａ（ｔ），Ｕ２Ａ（ｔ）〜（Ｕ１Ｅ（ｔ），Ｕ２Ｅ（ｔ））の各組に基づいて、各組に対する解析波形ＧＡ（ｔ）〜ＧＥ（ｔ）をそれぞれ生成する。したがって、複数組の地震計２Ａ−２Ｄの各組が、ノイズの影響を受けやすい場所に設置された場合であっても、解析波形（Ｕ１Ａ（ｔ），Ｕ２Ａ（ｔ）〜（Ｕ１Ｅ（ｔ），Ｕ２Ｅ（ｔ））による地震波形の観測が可能なので、地震計の設置費用を低減しつつ、微小地震を高精度に観測することができる。
【００９９】
また、地震解析装置１Ｃは、計測対象の地震として、弾性波を解析するものであって、
地下構造特定部１２１ｆが、解析波形（Ｕ１Ａ（ｔ），Ｕ２Ａ（ｔ）〜（Ｕ１Ｅ（ｔ），Ｕ２Ｅ（ｔ））に基づいて、地下構造を特定する。したがって、地下構造を高精度に特定することができる。
【０１００】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【０１０１】
なお、上記実施形態では、計測対象の地震として、自然に発生する自然地震と、人工的に発生する人工地震とについて説明したが、これら以外に、事故や異常に伴って発生する地震を計測対象としてもよい。一組又は複数組の地震計を、例えば、鉱山、地熱発電所、ダム等の施設に設置し、地震解析装置１Ａ〜１Ｃにより、落盤、蒸気爆発、堤防決壊等に伴って発生する地震を解析することにより、事故や異常を検出するモニターシステムとして機能させるようにしてもよい。
【０１０２】
また、上記実施形態では、地震解析プログラム１１０は、記憶部１１に記憶されたものとして説明したが、ＵＳＢメモリ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルで記録されて提供されてもよいし、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供されてもよい。
【０１０３】
また、上記実施形態では、解析処理部１２１が、フィルタ処理部１２１ａを備えるものとして説明したが、フィルタ処理部１２１ａは省略されてもよい。その場合には、積分処理部１２１ｂ及び解析波形生成部１２１ｃが、一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））の生データに基づいて、解析波形Ｇ（ｔ）を生成するようにしてもよいし、他の装置がフィルタ処理を行い、そのフィルタ処理後の一組の計測波形（Ｕ１（ｔ），Ｕ２（ｔ））が、波形入力部１２０に入力されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
１Ａ〜１Ｃ…地震解析装置
１１…記憶部、
１１０…地震解析プログラム、１１１…計測波形データ
１２…制御部、
１２０…波形入力部、
１２１…解析処理部
１２１ａ…フィルタ処理部、１２１ｂ…積分処理部、
１２１ｃ…解析波形生成部、１２１ｄ…到着時刻特定部
１２１ｅ…震源特定部、１２１ｆ…地下構造特定部
１２２…出力処理部
１３…通信部、１４…入力部、１５…表示部
２、２Ａ−２Ｅ…地震計…一組の地震計、
２１…第１の地震計、２２…第２の地震計
１００Ａ〜１００Ｃ…地震観測システム
Ｌ１…設置距離、Ｌ２…観測距離、Ｌｓ…震源距離
Ｍ１〜Ｐ６…計測地点、Ｍｃ…計測中心点、
Ｍｎ１、Ｍｎ２…ノイズ発生地点、Ｍｓ…地震発生地点、
Ｔｓ、ＴｓＡ〜ＴｓＥ…到着時刻、Ｖｓ…伝搬速度
Ｕ１（ｔ）、Ｕ１Ａ（ｔ）〜Ｕ１Ｅ（ｔ）…第１の計測波形
Ｕ２（ｔ）、Ｕ２Ａ（ｔ）〜Ｕ２Ｅ（ｔ）…第２の計測波形
Ｖ（ｔ，ｐ）…合成関数、ｆ（ｔ，ｐ）…相関関数、
Ｇ（ｔ）、ＧＡ（ｔ）〜ＧＥ（ｔ）…解析波形
ｐ…時間差、ｔ…任意時刻、ｗ…時間長、ΔＴ…最大値
【要約】
【課題】地震計の設置費用を低減しつつ、微小地震を高精度に観測することができる地震解析装置を提供する。
【解決手段】地震解析装置１Ａは、所定の設置距離Ｌ１を空けて設置された第１の地震計２１及び第２の地震計２２によりそれぞれ計測された第１の計測波形Ｕ１（ｔ）及び第２の計測波形Ｕ２（ｔ）が入力される波形入力部１２０と、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）及び前記第２の計測波形Ｕ２（ｔ）に基づいて、地震発生地点Ｍｓを発生源とする地震の解析波形Ｇ（ｓ）を生成する解析処理部１２１とを備える。解析処理部１２１は、第１の計測波形Ｕ１（ｔ）の時間軸と前記第２の計測波形Ｕ２（ｔ）の時間軸とをずらしながら、任意時刻を基準とする所定の時間長ｗに含まれる第１の計測波形Ｕ１（ｔ）及び第２の計測波形Ｕ２（ｔ）の間の相関性を算定し、当該相関性に基づいて解析波形Ｇ（ｔ）を生成する。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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