Online Calculation:気象庁強震観測データの分析

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加速度データグラフ

NS成分 加速度時刻歴
EW成分 加速度時刻歴
UD成分 加速度時刻歴

基本統計量

NS成分

最大加速度(北): -

発生時刻(北): - s

最大加速度(南): -

発生時刻(南): - s

平均加速度: -

RMS加速度: -

EW成分

最大加速度(東): -

発生時刻(東): - s

最大加速度(西): -

発生時刻(西): - s

平均加速度: -

RMS加速度: -

UD成分

最大加速度(上): -

発生時刻(上): - s

最大加速度(下): -

発生時刻(下): - s

平均加速度: -

RMS加速度: -

水平2成分合成 (NS + EW)

最大加速度 : -

発生時刻 : - s

フーリエスペクトル解析

NS 成分

振幅スペクトル

NS Amplitude Spectrum

卓越周波数 (振幅): - Hz

卓越周期 (振幅): - s

パワースペクトル

NS Power Spectrum

卓越周波数 (パワー): - Hz

卓越周期 (パワー): - s

EW 成分

振幅スペクトル

EW Amplitude Spectrum

卓越周波数 (振幅): - Hz

卓越周期 (振幅): - s

パワースペクトル

EW Power Spectrum

卓越周波数 (パワー): - Hz

卓越周期 (パワー): - s

UD 成分

振幅スペクトル

UD Amplitude Spectrum

卓越周波数 (振幅): - Hz

卓越周期 (振幅): - s

パワースペクトル

UD Power Spectrum

卓越周波数 (パワー): - Hz

卓越周期 (パワー): - s

継続時間とエネルギー

NS成分

Arias Intensity: - cm/s

有意継続時間 (5-95%): - s

ブラケット継続時間:

閾値 5 gal: - s

閾値 10 gal: - s

閾値 50 gal: - s

EW成分

Arias Intensity: - cm/s

有意継続時間 (5-95%): - s

ブラケット継続時間:

閾値 5 gal: - s

閾値 10 gal: - s

閾値 50 gal: - s

UD成分

Arias Intensity: - cm/s

有意継続時間 (5-95%): - s

ブラケット継続時間:

閾値 5 gal: - s

閾値 10 gal: - s

閾値 50 gal: - s

分析方法について

1. 基本統計量の平均加速度

各成分（NS, EW, UD）の加速度データの全時刻歴データ点の算術平均を計算します。 数式: Mean = (1/N) * Σ a(i) （ここで N はデータ点数、a(i) はi番目の加速度値）
通常、ベースライン補正が適切に行われていれば0に近い値になります。

2. 基本統計量のRMS加速度

各成分の加速度データの二乗平均平方根（Root Mean Square）を計算します。これは、揺れのエネルギーに関連する指標の一つです。 数式: RMS = sqrt((1/N) * Σ a(i)^2) （ここで N はデータ点数、a(i) はi番目の加速度値）

3. 水平2成分合成の最大加速度

各時刻におけるNS成分とEW成分の加速度ベクトルを合成し、その絶対値の最大値を求めます。 数式: Horizontal PGA = max( sqrt(NS(t)^2 + EW(t)^2) ) （ここで t は各時刻）
これは、水平方向の揺れの最大の大きさを表します。

4. フーリエ変換の振幅スペクトル

加速度時刻歴データに対して高速フーリエ変換（FFT）を行い、各周波数成分の振幅を求めます。 FFTの結果は複素数で得られるため、各周波数における複素数の絶対値（マグニチュード）を計算します。 実数入力のFFT結果は対称性を持つため、0Hzからナイキスト周波数（サンプリング周波数の半分）までの片側スペクトルを表示します。 振幅は、FFTのポイント数（NFFT）で正規化されます。0Hz成分（DC成分）とナイキスト周波数成分はNFFTで割り、それ以外の周波数成分はNFFTで割った後に2倍します。

5. フーリエ変換のパワースペクトル

パワースペクトルは、振幅スペクトルの各値を2乗することで得られます。これは、各周波数成分が持つエネルギーの密度を表します。 数式: Power(f) = Amplitude(f)^2

6. 継続時間とエネルギーのArias Intensity

Arias Intensity (アリアス強度) は、地震動が持つ総エネルギーに関連する指標です。加速度の2乗を時刻歴全体で積分し、特定の係数を乗じて求めます。 単位がガル (cm/s/s) の場合、以下の式で計算されます（結果の単位は cm/s）。 数式: I_A = (π / (2 * g)) * ∫ a(t)^2 dt （ここで g は重力加速度 約980.665 cm/s2、a(t) は加速度時刻歴）
積分は、離散データの場合、Σ (a(i)^2 * Δt) で近似されます（Δtはサンプリング間隔）。

7. 継続時間とエネルギーの有意継続時間

有意継続時間は、地震動のエネルギーが主に放出された時間を示します。 ここでは、Arias Intensityの累積値（係数 π/(2g) を乗じる前の加速度2乗積分値）が、全体の5%に達した時刻から95%に達した時刻までの時間差として定義しています。

8. ブラケット継続時間

ブラケット継続時間は、加速度の絶対値が特定の閾値（ここでは5ガル, 10ガル, 50ガル）を超えている間の時間です。 このアプリケーションでは、加速度の絶対値が初めて閾値を超えた時刻から、最後に閾値を超えていた時刻までの時間差として算出しています。

  1. 気象庁が https://www.data.jma.go.jp/eqev/data/kyoshin/jishin/index.html にて公開しております、強震観測データ(csvファイル)を各種分析するオンラインツールです。
  2. 加速度データのフォーマットは https://www.data.jma.go.jp/eqev/data/kyoshin/jishin/format.html に従っている必要があります。
  3. CSVファイルをアップロードすると、ヘッダー情報や波形データのプレビューが表示されます。
  4. 「分析実行」ボタンを押すことで、各種グラフや統計量が計算され、それぞれのタブで結果を確認できます。