高サンプリングGPS観測・解析技術の高度化と火山観測への応用

課題番号：1218

（1）実施機関名：

東北大学大学院理学研究科

（2）研究課題（または観測項目）名：

高サンプリングGPS観測・解析技術の高度化と火山観測への応用

（3）最も関連の深い建議の項目：

3（2）ア．宇宙測地技術

（4）その他関連する建議の項目：

2（2）（2‐2）ア．マグマ上昇・蓄積過程

（5）平成20年度までの関連する研究成果（または観測実績）の概要：

[新規課題]

（6）本課題の5ヶ年の到達目標：

　GPSを火山噴火過程・地震震源過程解析等に定常的に用いることのできる超広帯域変位計として利用するために，現在明らかになっている，以下の問題点を本課題の5ヶ年の到達目標に設定する．

（1） 全時間帯域におけるシグナルとノイズ，パラメータ間の分離困難性
（2） 数時間スケールの時間帯域における気象ノイズによる座標値の擾乱．

　（1）に関しては，日本では高精度の潮汐モデルが得られている．このことを利用して， GPSで観測されている潮汐を潮汐モデルと比較し，GPS解析における誤差要因を詳しく調べることで，解析精度をさらに向上させることが可能と考える．すなわち，潮汐モデルをリファレンスとした客観的な精度評価手法の確立を行い，それに基づいた精度向上を目指す．目指す精度は，全ての時間帯域において潮汐モデルと観測値の5 mm以内での一致である．また，GPSによる座標値時系列のノイズ低減のため，通常のGPS解析では一般的ではない，気圧荷重による地表面変位の影響に関しても考慮した解析等を行い，精度向上を目指す．なお，GPS以外の測位衛星（GNSS）を解析に取り入れる事による精度向上も目指す．（2） は，座標値と気象ノイズ（大気遅延量）の同時推定がこの時間帯域では難しい事から生じる問題である．そのため数値予報モデルによる格子点値を先験情報とした大気遅延量の推定とその評価を行う．さらに，これらと平行して，本研究計画によって得られた知見を実際のデータで生かすため，桜島や岩手山等の火山地域において高サンプリングGPS観測を行う．

（7）本課題の5ヵ年計画の概要：

　平成21年度においては，（6）本課題の5ヶ年の到達目標の （1）に示した潮汐モデルに基づくシグナル・ノイズの分離精度評価の手法の確立を行う．また（2）に示した数値予報モデルに基づく大気遅延量の推定手法の構築，およびその評価を開始する．さらに桜島・岩手山等での高サンプリングGPS観測を開始し，データの蓄積を開始する．
　平成22年度以降においては，平成21年度に開始した桜島・岩手山等でのGPS観測を継続して行い，安定したデータ蓄積に努める．また日本全国のデータに対して潮汐モデルに基づくシグナル・ノイズの分離精度評価を行い，その時空間的な不均質性を明らかにし，誤差要因の把握を進める．更に火山地域等，地形が急峻で数値予報モデルの適用が難しい地域におけるGPS座標値の挙動の精査も行い，GPSデータに含まれるシグナルとノイズの分離を目指す．

（8）実施機関の参加者氏名または部署等名：

太田 雄策，三浦 哲，植木 貞人 他
他機関との共同研究の有無：有
東京大学地震研究所（三浦哲）、京都大学防災研究所 （井口正人）

（9）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：東北大学大学院理学研究科　地震・噴火予知研究観測センター
電話：022‐225‐1950
e‐mail：zisin‐yoti@aob.geophys.tohoku.ac.jp
URL：http://www.aob.geophys.tohoku.ac.jp/