The S-wave Velocity Structure of Shallow Subsurface Obtained by Continuous Wavelet Transform of Short Period Rayleigh Waves

In this study, the researchers compared the S-wave velocity structures obtained by two kinds of dispersion curves: phase and group dispersions from a tidal flat located in the SW coast of the Korean peninsula. The ${\tau}-p$ stacking method was used for the phase velocity and two different methods (multiple filtering technique: MFT and continuous wavelet transform: CWT) for the phase velocity. It was difficult to separate higher modes from the fundamental mode phase velocities using the ${\tau}-p$ method, whereas the separation of different modes of group velocity were easily achieved by both MFT and CWT. Of the two methods, CWT was found to be more efficient than MFT. The spatial resolutions for the inversion results of the fundamental mode for both phase and group velocities were good for only a very shallow depth of ${\sim}1.5m$. On the other hand, the spatial resolutions were good up to ${\sim}4m$ when both the fundamental and the 1st higher mode poop velocities obtained by CWT were used for S-wave inversion. This implies that the 1st higher mode Rayleigh waves contain more information on the S-wave velocity in deeper subsurface. The researchers applied the CWT method to obtain the fundamental and the 1st higher mode poop velocities of the S-wave velocity structure of a tidal flat located in SW coast of the Korean peninsula. Thea the S-wave velocity structures were compared with the borehole description of the study area.

Continuous Wavelet Transform을 단주기 레일리파에 적용하여 구한 천부지반 S파 속도구조

천부지반에서 레일리파의 군속도와 위상속도 분산곡선을 역산하여 S파 속도구조를 구하는 방법을 비교하였다. 위상속도를 구하기 위해서 ${\tau}-p$ stacking 방법을 이용하였고, 군속도를 구하기 위해서 두 가지 방법, multiple filtering technique(MFT) continuous wavelet transform(CWT) 방법을 사용하였다. 고차모드가 존재하는 경우, 위상속도에서 기본모드와 고차모드를 분리하기가 용이하지 않았고, 군속도에서는 continuous wavelet transform 방법이 multiple filtering technique보다 효과적이었다. S파 속도 역산 결과, 위상속도와 군속도의 기본 모드만 역산할 경우, 신뢰구간의 깊이가 아주 얕았다. Continuous wavelet transform으로 구한 기본 모드와 1차 모드를 동시 역산할 경우, 신뢰구간의 깊이가 2배 이상 증가함을 알 수 있었다. 이는 1차 모드의 에너지가 더 깊은 층을 통과함으로 깊은 층에 대한 5파 속도 정보를 지니고 있기 때문으로 보인다. 위의 방법을 서해안 동호항의 조간대에 적용하여, continuous wavelet transform으로 구한 군속도의 기본 모드와 1차 모드를 동시 역산하여 S파 속도구조를 구하고, 해당 지역의 시추조사 결과와 비교하였다.