地震動予測・地震ハザード評価手法の高度化に関する研究

平成20年度年次報告

課題番号:3006

(1)実施機関名:

 独立行政法人防災科学技術研究所

(2)研究課題(または観測項目)名:

 地震動予測・地震ハザード評価手法の高度化に関する研究

(3)最も関連の深い建議の項目:

 1.(3).イ 地震波動伝播と強震動予測

(4)その他関連する建議の項目:

 1.(3).ア 断層面上の不均質性

(5)本課題の平成16年度からの5ヵ年の到達目標と、それに対する平成20年度実施計画の位置付け:

到達目標

(a) 地盤構造モデル化手法及び先端的強震動シミュレーション手法の開発

 稠密な検層データのない地域においても適用可能な、強震動予測・地震ハザード評価に資する地下構造モデル化手法を開発する。また、複数のモデル地域を選定してその手法を検証する。強震動シミュレーションのためのプログラムを差分法や有限要素法等に基づいて高度化し、高度な地震ハザード評価に資する実用的な強震動予測計算システムを開発する。さらに、海溝型地震のような大規模な破壊現象から、局所的な地盤の揺れに至るまでの過程をシミュレーションにより再現できる手法を開発する。

(b) リアルタイム強震動・被害推定システムの開発

 新型K‐NETにより得られるリアルタイム強震動観測データや他の基盤的地震観測網によるリアルタイム地震波形データを用い、巨大地震などの震源パラメータ即時推定手法の開発により、リアルタイム地震情報の高精度化に資するとともに、高精度な強震動分布のリアルタイム推定、及び被害推定を行うための手法を開発する。

(c) 地震ハザード情報の統合化及び実用化

 地震調査研究推進本部地震調査委員会の地震動予測地図高度化に資する資料提出を行う。さらに、確率論的地震ハザード評価手法の高度化を行うと同時に、確率論的地震ハザード評価と震源断層を特定した地震動予測を統合するため手法を検討する。これらの研究成果及び関連する情報については、インターネット等を通じて広く一般に発信するための地震ハザードステーションのシステム設計を実施する。また、地方公共団体と連携して詳細な地震動予測地図の作成手法に関する検討を実施する。

平成20年度実施計画の位置付け
 本研究開始3年目であり、中間的な成果のとりまとめを行う。

(6)平成20年度実施計画の概要:

(a) 地盤構造モデル化手法及び先端的強震動シミュレーション手法の開発

 稠密な検層データのない地域においても適用可能な、強震動予測・地震ハザード評価に資する地下構造モデル化手法を開発するため、モデル地域を選定して手法検証を実施する。また、強震動シミュレーションのためのプログラムを差分法や有限要素法等に基づいて高度化し、高度な地震ハザード評価に資する実用的な強震動予測計算システムを開発する。

(b) リアルタイム強震動・被害予測システムの開発

 新型K‐NETにより得られるデータや他の基盤的地震観測網によるデータを用い、リアルタイム地震情報の高精度化図る。高精度な強震動分布のリアルタイム推定、及び被害推定を行うための手法を検討する。また、リアルタイム地震波形データを利用し、緊急地震速報のユーザが位置する点での震度や長周期地震動等の高精度推定手法を検討する。また、緊急地震速報における震源の面的広がりの即時推定手法と、震源の面的広がりを考慮した震度推定手法について検討する。

(c) 地震ハザード情報の統合化及び実用化

 地震調査研究推進本部地震調査委員会の地震動予測地図高度化に資する資料提出を行い高度化版地震動予測地図を作成する。さらに、確率論的地震ハザード評価手法の高度化を行うと同時に、確率論的地震ハザード評価と震源断層を特定した地震動予測を統合するため手法を検討する。これらの研究成果及び関連する情報については、インターネット等を通じて広く一般に発信するための地震ハザードステーションのシステム設計を実施する。また、地方公共団体と連携して詳細な地震動予測地図の作成手法に関する検討を実施する。

(7)平成20年度成果の概要:

(a) 地盤構造モデル化手法及び先端的強震動シミュレーション手法の開発

 地質情報を主として用いて作成された全国を対象とした深部地盤構造の初期モデルを改良し、強震動評価に必要な物性値モデルとするための検討を実施した。K‐NET、KiK‐netで得られた強震記録を用いてシミュレーションを実施することにより、深部地盤モデルの改良を行い、全国版深部地盤モデルを作成した。
 浅部地盤のモデル化では、関東平野でのモデル化手法の検討を行い、250mメッシュでの地盤モ デルの作成を実施した。
 また、物理モデルに基づいた詳細な地震動予測のための計算手法として、ハイブリッド法による地震動予測計算の効率化・高度化を目指し、基本パラメータを設定すれば自動的に、地震動予測計算を行うことができるシステムの改良を行った。これにより大量の予測計算を効率的に実施することが可能となった。

(b) リアルタイム強震動・被害予測システムの開発

 新型K‐NETのデータを利用した強震動分布のリアルタイム推定システムを試作し、その有効性 を実証的に検討するため千葉県と共同研究を実施した。新型K‐NETのデータ及び県の震度計の情報を取り込んだ実用的なリアルタイム強震動分布推定システムの開発を実施した。
 緊急地震速報の高度化に資するため、即時震源決定手法である着未着法の同時地震時の処理方法の改良やノイズ識別のパラメータチューニングを行うことによって、より精度高く、安定した即時震源決定が行えるようになった。また、加速度センサーを内蔵したリアルタイム地震情報受信端末を試作し、つくば市内及び周辺域で実証実験を行い、緊急地震速報の高度利用に向けた検討を実施した。

(c) 地震ハザード情報の統合化及び実用化

 地震調査委員会の活動に資するため、全国地震動予測地図を作成に向けた検討を実施した。 このため、経験的手法による強震動予測手法の高度化及び地震動予測のばらつき評価に関する検 討を行い、確率論的地震動予測地図の作成手法を改良した。地震ハザードステーション高度化の一環として、新型J‐SHISの開発を実施した。
 地方公共団体と協力して詳細なハザード評価を実現するため、つくば市の50mメッシュの地盤モデルを作成し、揺れやすさマップを作成した。

(8)平成20年度の成果に関連の深いもので、平成20年度に公表された主な成果物(論文・報告書等):

 Morikawa, N., T. Kanno, A. Narita, H. Fujiwara, T. Okumura, Y. Fukushima and A. Guerpinar   (2008): Strong motion uncertainty determined from observed records by dense network in Japan, J.Seismil. 12, 529‐546.

(9)本課題の5ヵ年の成果の概要:

(a) 地盤構造モデル化手法及び先端的強震動シミュレーション手法の開発

 稠密な検層データのない地域においても適用可能な、強震動予測・地震ハザード評価に資する地下構造モデル化手法を開発し、全国を対象とした深部地盤モデルを作成した。強震動シミュレーションのためのプログラムを差分法や有限要素法等に基づいて高度化し、高度な地震ハザード評価に資する実用的な強震動予測計算システムを開発した。

(b) リアルタイム強震動・被害推定システムの開発

 新型K‐NETにより得られるリアルタイム強震動観測データや他の基盤的地震観測網によるリアルタイム地震波形データを用い、高精度な強震動分布のリアルタイム推定、及び被害推定を行うための手法を開発した。
 緊急地震速報の高度化に資するため、即時震源決定手法である着未着法の同時地震時の処理方法の改良やノイズ識別のパラメータチューニングを行うことによって、より精度高く、安定した即時震源決定を可能とした。

(c) 地震ハザード情報の統合化及び実用化

 地震調査研究推進本部地震調査委員会の地震動予測地図高度化に資する検討を行った。さらに、確率論的地震ハザード評価手法の高度化を行うと同時に、確率論的地震ハザード評価と震源断層を特定した地震動予測を統合するため手法を検討し、全国地震動予測地図を作成した。これらの研究成果及び関連する情報については、インターネット等を通じて広く一般に発信するため、地震ハザードステーションの開発・改良を実施した。また、地方公共団体と連携して詳細な地震動予測地図の作成手法に関する検討を実施した。

(10)実施機関の参加者氏名または部署等名:

 防災科学技術研究所 防災システム研究センター 藤原広行他14名
 他機関との共同研究の有無:
 千葉県との共同研究

(11)公開時にホームページに掲載する問い合わせ先:

 部署等名:独立行政法人防災科学技術研究所企画部広報普及課
 電話:029‐851‐1611
 e‐mail:toiawase@bosai.go.jp
 URL:http://www.bosai.go.jp/

お問合せ先

研究開発局地震・防災研究課

(研究開発局地震・防災研究課)