通常ＡＥ(Acoustic Emission) とは、固体に応力を加えた時に発生する微小破壊に伴う振動（音響放射）であるが、本観測システムにおいては、採取場跡地である大きな地下空洞が崩壊する際に、前兆現象として発生する全ての振動を野外ＡＥとして観測している。

　すなわち，図−５に示すように、亀裂の発達によって天盤や残柱から剥離し落下する岩石が、採取場跡地の床面に衝突して発生する振動と、岩盤そのものに発達する大小の亀裂から発生するＡＥを総合して野外ＡＥと称している。

　こうした野外ＡＥを常に観測し、後述するような解析処理を実施することにより、岩盤崩壊の最終段階である地盤の陥没を可能な限り早期に予知することを目的として本観測システムは設置・運営されている。

　なお、図−３に示したＤ陥没の発生以前に、振動や落盤の音が発生しているという住民その他の情報があったため（中田、1990）、これが陥没の前兆現象であろうと考え、観測システムを導入することとなった。 
 

　本観測システムの目的は防災にある。　特に、野外ＡＥが多発している時のような緊急時では、データを解析したり結果を表現する等の時間は極力短くする必要がある。　このために、データ自身を管理するサブシステムと、解析処理・表現処理を行うアプリケーションシステムから構成される「地盤情報データベース」を構築し、効率よく運用している（図−７）（中田、1990、1992）。

１）３次元のディジタル地図 
　必要な場所だけの情報を検索して表現できる３次元ディジタル地図を採用した結果、野外ＡＥの発生位置を迅速に表示できるようになった。　地図はベクトル地図とグリッド地図から構成されている。

　ベクトル地図は1/2.500の市内地図から、観測地域を500mのメッシュに区分した84枚の個別地図をベースに作成され、各地図は道路、河川、建物、等高線、陥没地、地図記号の６つのレイヤーに区分されている。　また、ベクトル地図は何れも３次元の値を持たせてあるために、立体図の作成が可能であるほか、地図の修正後直ちにグリッド地図を計算することが可能である。

　グリット地図は、1.0km四方の管理単位となっている。グリッドの間隔は20mであり、主として任意の地形断面図を作成して、野外ＡＥの発生位置をこれに重ね合わせるために使用している。 
 

　発生頻度は単なる野外ＡＥの発生数であって、発生した野外ＡＥのエネルギーを直接現している値ではない。　このため下記式で求められる「活動指数」を計算で求めて使用している。

　　　　　活動指数 ＝ Σ(Amp×Time)　　　     　　　　　　　　   （１）

  ここで、（Amp） と（Time）は、野外ＡＥ１個の最大振幅と継続時間であって、集計を任意の時間単位で行うが、通常は日別で集計する。

３）発生位置の推定計算 
　大谷石採取場跡地周辺で発生する野外ＡＥのうち、岩石の崩落によって発生する野外ＡＥの波形は、Ｐ波とＳ波の区分が極めて困難という特徴がある。それは、１回の崩落でもその落下位置が微妙に変化していること、床が水没していたり過去の崩落物が堆積しているために床面は不均質であること、波形の伝播経路は地下空洞によって複雑になっているために、波形が干渉や回折を受けていることなどであると考えている。

　従って、Ｐ波・Ｓ波の到着時間差法が使用できないために、複数の観測点で検出した波形のＰ波到着時間差を利用し、インバージョン処理を行って位置を推定している（中田、1992）。

４）アボイドマップ（ハザードマップ） 
　大谷石採取場跡地の最終破壊は陥没であるが、前兆現象の発生場所と陥没場所は一致するものと考えて、アボイドマップの作成による危険地域の表現を行っている。まず、野外ＡＥのエネルギーを下記式に従って計算する。

　　　　　0.85M' - 0.35 = log(Av) + 1.73×log(r)　　　　　　　　　（２）

　ここでr(m)は発生位置までの距離、Av(kine)は最大速度振幅である。（２）式は、微小地震のマグニチュードを計算する渡辺の式を、大谷地区の地域性を考慮して変形したものであるために、自然地震のマグニチュードとは異なっている。

　計算区域を１００ｍのメッシュに分割する。発生位置からメッシュ区分を求め、必要な期間について集計した地図がアボイドマップである。　このアボイドマップは、発生位置の計算上の誤差や、発生位置の微妙な変化を100m間隔のメッシュにまとめて表現していると考えられたい。

５）データベースの運用 
　観測システムは、複数の場所での使用を前提に作成されており、データをコピーすることによって、複数の専門家が分散してデータを検討できる。なお、本データベースは観測所の他に４ヶ所で稼働中である。