WIHMコマンド マニュアル

(The documentation of WIHM command)
Last Update : 2024/12/27

◆機能・用途(Purpose)

Aki and Richards (2002)の解析解を用いて 無限等方均質媒質中の弾性波動場を計算する。 点ソースを仮定し、 1回の計算で1つの観測点の変位波形3成分 を計算する。 WIHMの名前はWaveforms In Homogeneous Mediumの頭文字を取ったものである。
Compute the elastic wavefield in an infinite, isotropic, and homogeneous medium based on the analytical solution of Aki and Richards (2002). A point source is assumed, and three-component displacement waveforms at a single station are computed in each run of this program. The name WIHM was taken after Waveforms In Homogeneous Medium.

◆ソースコード(Source code)

$YMAEDA_OPENTOOL_DIR/opentws/src/WIHM.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.
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
tmax 計算する波形の時間長さ(\(t_{max}\)) [s]。 時刻\(t=0\)から\(t=t_{max}\)までの波形を計算する。
The time length, \(t_{max}\) [s], of the waveforms to compute; waveforms are computed from \(t=0\) to \(t=t_{max}\). 		正の実数。
A positive real number. 		省略不可
Cannot be omitted
dt 出力する波形の時間刻み(\(\Delta t\)) [s]。
The time interval, \(\Delta t\) [s], of the waveforms to output.
 \(t_{max}\)以下の正の実数。
A positive real number less than or equal to \(t_{max}\). 		\(t_{max}/1000\)
Vp 媒質のP波速度(\(V_p\)) [m/s]。
The P-wave velocity, \(V_p\) [m/s], of the medium. 		正の実数。
A positive real number. 		省略不可
Cannot be omitted
Vs 媒質のS波速度(\(V_s\)) [m/s]。
The S-wave velocity, \(V_s\) [m/s], of the medium. 		正の実数。
A positive real number. 		\(V_p/\sqrt{3}\)
rho 媒質の密度(\(\rho\)) [kg/m\(^3\)]。
The density, \(\rho\) [kg/m\(^3\)], of the medium. 		正の実数。
A positive real number. 		\(1700+0.2V_p\)
source_file 使用する地震波動ソースの設定ファイル名。
The name of the configuration file for the seismic wave source to be used.
この設定ファイルでは twsヘッダファイルパッケージ用の書式 を用いる。 この書式はymaeda_opentools内の複数のプログラムで用いられるものである。 This configuration file uses the format for tws header file package, which is used commonly by several programs of ymaeda_opentools.
 		ファイル名。
A file name. 		source.ini
term 計算・出力する項。
Terms to compute and output.
  • all
    全ての項の和を計算・出力する。
    Compute and output the summation of all terms.

  • N
    近地項 (計算式の\(u_n^{N}(t)\)) を計算・出力する。
    Compute and output the near-field term (\(u_n^{N}(t)\) of formula).

  • IP
    中間P波項 (計算式の\(u_n^{IP}(t)\)) を計算・出力する。
    Compute and output the intermediate-field P-wave term (\(u_n^{IP}(t)\) of formula).

  • IS
    中間S波項 (計算式の\(u_n^{IS}(t)\)) を計算・出力する。
    Compute and output the intermediate-field S-wave term (\(u_n^{IS}(t)\) of formula).

  • FP
    遠地P波項 (計算式の\(u_n^{FP}(t)\)) を計算・出力する。
    Compute and output the far-field P-wave term (\(u_n^{FP}(t)\) of formula).

  • FS
    遠地S波項 (計算式の\(u_n^{FS}(t)\)) を計算・出力する。
    Compute and output the far-field S-wave term (\(u_n^{FS}(t)\) of formula).

  • I
    中間項 (計算式の\(u_n^{IP}(t)+u_n^{IS}(t)\)) を計算・出力する。
    Compute and output the intermediate-field terms (\(u_n^{IP}(t)+u_n^{IS}(t)\) of formula).

  • F
    遠地項 (計算式の\(u_n^{FP}(t)+u_n^{FS}(t)\)) を計算・出力する。
    Compute and output the far-field terms (\(u_n^{FP}(t)+u_n^{FS}(t)\) of formula).

  • P
    P波項 (計算式の\(u_n^{IP}(t)+u_n^{FP}(t)\)) を計算・出力する。
    Compute and output the P-wave terms (\(u_n^{IP}(t)+u_n^{FP}(t)\) of formula).

  • S
    S波項 (計算式の\(u_n^{IS}(t)+u_n^{FS}(t)\)) を計算・出力する。
    Compute and output the S-wave terms (\(u_n^{IS}(t)+u_n^{FS}(t)\) of formula).
 all
station_name 観測点名。
The station name. 		文字列。
A string. 		waveform
station_location 観測点座標。
The coordinate of the station. 		\(x\), \(y\), \(z\)座標[m]をカンマ(,)で区切って並べた文字列。
A string composed of \(x\)-, \(y\)-, and \(z\)-coordinates [m] divided by commas (,). 		省略不可
Cannot be omitted
outputfile 計算結果の出力先ファイル名の共通部分。 このパラメータに成分名(Ux, Uy, Uz)と拡張子(.seq1)を付けた名前で 波形が出力される。
The common part of the output file names for the computation result. Component names (Ux, Uy, Uz) and an extension (.seq1) are appended after the value of this parameter in the file names for output waveforms. 		ファイル名として利用可能な任意の文字列。
An arbitrary string acceptable as a file name. 		パラメータstation_nameの値。
The value of parameter station_name.
random_seed 使用する乱数シードの値。
The value of random seed used. 		0以上RAND_MAX以下の整数。 RAND_MAXは使用するコンパイラに依存する定数である。
An integer between 0 and RAND_MAX (a constant defined by the compiler used). 		0
computation_method 走時分だけ時間をずらした関数(\(F_p(t-r/\alpha)\)など)の計算方法。
Method to compute functions with their time origins shifted by a travel time (e.g., \(F_p(t-r/\alpha)\).
  • exact
    解析式を用いて厳密に計算する。 計算精度が高く、パラメータdtの値によらず厳密に同じ結果を得ることができるが、 震源時間関数としてsmoothRandomは選択できない。
    Compute exactly using an analytical equation. The computation results are accurate and independent of the choice of parameter dt. However, smoothRandom cannot be used for the source time function.

  • interpolate
    はじめに走時分だけずらさない関数(\(F_p(t)\)など)の時系列データを生成し、 これを線形補間することで\(F_p(t-r/\alpha)\)などを作成する。 計算結果の精度がパラメータdtの値に依存する。 smoothRandomを含む全ての震源時間関数を利用できる。
    First generate a time series data without the time shift (e.g., \(F_p(t)\)) and then linearly interpolate it to create \(F_p(t-r/\alpha)\), etc. The accuracy of the results depends on parameter dt. All source time functions, including smoothRandom are available.

 exact
verbose 進行状況の表示の有無。
A choice of whether to display the progress of computation.
  • 0
    進行状況を表示しない。
    Do not display the progress.

  • 1
    成分毎の波形の作成状況を表示する。
    Display the progress for each component.

  • 2
    パラメータcomputation_methodの値として interpolateを選択した場合において、 成分毎の波形の作成状況に加え、 それらに対する各地震波動ソースからの寄与の計算の進行状況を表示する。
    In case of interpolate selected for parameter computation_method, display the progress for the contribution from each seismic wave source to the waveform of each component.

 0


◆動作(Behaviour)

解析解に基づいて変位波形を計算し、 seq1形式 (独自のファイル形式参照) のファイルに出力する。 出力ファイル名はパラメータoutputfileの値の後に 「.Ux.seq1」「.Uy.seq1」「.Uz.seq1」を付けた名前となる (それぞれ\(x\), \(y\), \(z\)成分の変位波形を表す)。
Displacement waveforms are computed based on an analytical solution, and the results are written into files of seq1 format (see special file formats). The output file names are the value of parameter outputfile followed by “.Ux.seq1”, “.Uy.seq1”, and “.Uz.seq1”, which represent \(x\)-, \(y\)-, and \(z\)-components of the displacement waveforms, respectively.

◆使用例(Example)

WIHM --tmax=10.0 --dt=0.1 --Vp=2600.0 --source_file=source_for_test.ini --station_name=NU.NKY --station_location=3653.3634,309.1862,1810.0
(source_for_test.ini)
newsource crack
location_x=-360.0
location_y=-480.0
location_z=2040.0
mechanism=point_tensile
intensity=5.0e+11
theta=79.0
phi=6.0
stfun_name=pow3-4
stfun_tp=5.0


◆追加の情報 (Additional information)



◆引用文献 (References)