Mogiコマンド マニュアル

(The documentation of Mogi command)

Last Update : 2024/3/5


◆機能・用途(Purpose)

球状圧力ソースが作る地表面での地殻変動を茂木モデル(Mogi, 1958)を用いて計算する。
Compute the crustal deformation on a ground surface caused by a spherical pressure source using Mogi (1958)'s model.

オリジナルの茂木モデルでは水平な地表面を持つ半無限均質媒質が仮定される。 このプログラムでは一定角度で傾いた地表面での計算も行うことができる。 この場合、水平な地表面での解析解の座標回転により計算が行われる。
The original Mogi model assumes a homogeneous half space underlain by a flat ground surface. This program also supports computation on a constantly sloped ground surface; this computation is implemented by rotating the coordinates from the analytical solution on a flat ground surface.


◆ソースコード(Source code)

$YMAEDA_OPENTOOL_DIR/opentws/src/Mogi.c


◆使用方法(Usage)

コマンドライン引数でパラメータを指定する。 パラメータの一覧を下表に示す。
Specify parameters by command-line arguments. The table below shows a list of parameters.


●「-」から始まらない引数 (Arguments not beginning with “-”)

このコマンドでは「-」から始まらない引数は存在しない。
This command does not have arguments not beginning with “-”.


●1つの「-」から始まる引数 (Arguments beginning with a single “-”)

このコマンドでは1つの「-」から始まる引数は存在しない。
This command does not have arguments beginning with a single “-”.


●「--パラメータ名=パラメータ値」の形式の引数 (Arguments of a form “--Parameter name=Parameter Value”)

「--パラメータ名=パラメータ値」の形式の引数は自由な順番で指定できる。 「-」から始まらない引数の間に挿入しても良い。 相反する指定がなされた場合には後の指定が優先される。 デフォルト値を持つパラメータは省略できる。
Arguments of a form “--Parameter name=Parameter Value” can be placed in an arbitrary order. They can even be inserted between arguments not beginning with “-”. In case of conflicting options being specified, the latter option has a higher priority. Parameters that have default values can be omitted.

以下で\(x\)は東方向、\(y\)は北方向、\(z\)は上方向の座標を表すものとする。 また、全ての物理量はMKS単位系で与えられるものとする。
Below, \(x\)-, \(y\)-, and \(z\)-coordinates represent the eastward, northward, and upward directions, respectively, and all physical quantities are given in the MKS unit.

パラメータ名
Parameter name
意味
Meaning
可能なパラメータ値
Allowed parameter values
デフォルト値
Default value
source_location 地殻変動ソースの位置(球状ソースの中心点)。
The location of the center of the spherical crustal deformation source.
\(x\), \(y\), \(z\)座標(m)をカンマ(,)で区切って並べた文字列。 パラメータz0, slope_x, slope_yから決まる地表面よりも 下に位置していなければならない。
A string composed of the \(x\)-, \(y\)-, and \(z\)-coordinates (m) separated by commas (,). The location must be below the ground surface determine by parameters z0, slope_x, and slope_y.
省略不可
Cannot be omitted
source_amplitude 計算式 に登場する係数\(3a^3 P/(4\mu)\)の値(m\(^3\))。 ここで\(a\)は球状ソースの半径、\(P\)はソースにおける増圧量、 \(\mu\)は弾性体の剛性率を表す。 地震モーメントとの関係は\(M_0=3\pi a^3 P\)であるので、 このパラメータの値は\(\frac{M_0}{4\pi\mu}\)とも書ける。
The value of \(3a^3 P/(4\mu)\) (m\(^3\)) in the formula, where \(a\) is the source radius, \(P\) is the pressure increase at the source, and \(\mu\) is the rigidity of the elastic medium. This parameter can also be expressed as \(\frac{M_0}{4\pi\mu}\), where \(M_0=3\pi a^3 P\) is the seismic moment.
実数。
A real number.
1.0
station_list_file 観測点リストファイル名。
Name of a station list file.

ファイルには1行につき1つの観測点の情報を記載する。 第1列は観測点コード、 第2列は観測点の\(x\)座標(m)、 第3列は観測点の\(y\)座標(m)、 第4列は観測点の\(z\)座標(m)とし、 列の区切りにはタブを使用する。 なお\(z\)座標を省略した3列のファイルであっても良い。 但し、\(z\)座標の有無は全ての観測点で統一すること。
Each line of this file must represent the information for a station, where the 1st to 4th columns represent a station code, an \(x\)-coordinate (m), a \(y\)-coordinate (m), and a \(z\)-coordinate (m), respectively. Use tabs to separate the columns. The \(z\)-coordinate can be omitted (3 columns); however, the number of columns must be equal among all stations.
ファイル名を表す文字列。
A string that represents a file name.
stations.dat
station_z_treatment 観測点リストファイルにおける第4列(\(z\)座標)の扱い。
Treatment of the 4th column (\(z\)-coordinate) in the station list file.
  • ignore
    第4列を無視して パラメータz0, slope_x, slope_yから決まる地表面での 地殻変動を計算する。
    Ignore the 4th column and compute the crustal deformation on the ground surface determined by parameters z0, slope_x, and slope_y.

  • correct
    第4列で指定した\(z\)座標の水平な地表面が無限遠まで続いているものとして その観測点での地殻変動を計算する。
    Compute the crustal deformation at each station assuming that a flat ground surface of the \(z\)-coordinate specified in the 4th column continues to an infinite distance.
ignore
z0 \((x,y)=(0,0)\)の位置における地表面の\(z\)座標(m)。
The \(z\)-coordinate (m) of the ground surface at \((x,y)=(0,0)\).
実数。
A real number.
0.0
slope_x 地表面の\(x\)方向の傾斜角(°)。 \(x\)軸の正方向ほど地表面の標高が高い場合に正の値とする。
The slope angle (°) of the ground surface along the \(x\)-direction. The value is positive if the ground surface elevation is higher in the positive direction of the \(x\)-axis.
-90.0よりも大きく+90.0よりも小さな実数。
A real number greater than -90.0 and less than +90.0.
0.0
slope_y 地表面の\(y\)方向の傾斜角(°)。 \(y\)軸の正方向ほど地表面の標高が高い場合に正の値とする。
The slope angle (°) of the ground surface along the \(y\)-direction. The value is positive if the ground surface elevation is higher in the positive direction of the \(y\)-axis.
-90.0よりも大きく+90.0よりも小さな実数。
A real number greater than -90.0 and less than +90.0.
0.0
outputfile 計算結果の出力先ファイル名。
Name of the file to output the computation result.
ファイル名を表す文字列。
A string that represents a file name.
省略不可
Cannot be omitted
include_coordinate_in_output 出力ファイルに観測点座標を含めるか否かの選択。
A choice of whether to include the station coordinates in the output file or not.
  • yes
    含める。
    Include.

  • no
    含めない。
    Do not include.

yes


◆動作(Behaviour)

茂木モデルを用いて地殻変動を計算し、 結果を引数outputfileで指定したファイルに以下の書式で出力する。 出力ファイルにおける列の区切りにはタブが用いられる。 最初の1行はヘッダとなる。
Compute the crustal deformation using the Mogi model, and output the result into a file specified by argument outputfile. Tabs are used to separate the columns in the output file. The 1st line is a header.


Column

Value
1 観測点コード。
A station code.
2 変位の\(x\)成分(m)。
The \(x\)-component of displacement (m).
3 変位の\(y\)成分(m)。
The \(y\)-component of displacement (m).
4 変位の\(z\)成分(m)。
The \(z\)-component of displacement (m).
5 傾斜変動の\(x\)成分(rad)。
The \(x\)-component of tilt (rad).
6 傾斜変動の\(y\)成分(rad)。
The \(y\)-component of tilt (rad).
7 観測点の\(x\)座標(m)。 include_coordinate_in_output=yesの場合のみ出力する。
The \(x\)-coordinate (m) of the station. This column is written only if include_coordinate_in_output=yes.
8 観測点の\(y\)座標(m)。 include_coordinate_in_output=yesの場合のみ出力する。
The \(y\)-coordinate (m) of the station. This column is written only if include_coordinate_in_output=yes.
9 観測点の\(z\)座標(m)。 include_coordinate_in_output=yesの場合のみ出力する。
The \(z\)-coordinate (m) of the station. This column is written only if include_coordinate_in_output=yes.


◆使用例(Example)

Mogi --source_location=0.0,0.0,-1000.0 --slope_x=5.0 --outputfile=Mogi_1000m_5deg.dat

(stations.dat)
STN_E[TAB]2000.0[TAB]0.0
STN_W[TAB]-2000.0[TAB]0.0
STN1_N[TAB]0.0[TAB]2000.0

ここで[TAB]はタブを表す。
Here, [TAB] represents a tab.


◆追加の情報 (Additional information)

計算には 関数Mogi が用いられる。計算式は こちら
Function Mogi is used for the computation. The formula is available from here.


◆引用文献 (References)