「地震予知のための新たな観測研究計画の実施状況等のレビューについて（報告）」-別　紙-

〔別紙〕

機関名略称：国土地理院→地理院
防災科学研究所→防災科研　　　　　　
産業技術総合研究所→産総研　　　　　　
海上保安庁水路部→水路部　　　　　　
通信総合研究所→通総研

１．地震発生に至る地殻活動解明のための観測研究の推進
（１）定常的な広域地殻活動
（1.1）具体的目標
（ア）プレート運動とプレート境界域の調査
(a) 日本列島周辺でGPS，VLBI，SLR等の観測により，プレート間の相互運動を決定する。
(b) 広域かつ長期にわたる地震観測データを用いて，プレート境界の形状や物性を推定し，その不均質構造と地震活動の関係の解明を目指す。
(c) 海洋における精密海底地形と音響画像の調査及び音波探査，磁気・重力探査により，プレート境界域の微細な変動地形や地殻構造解明を行う。

（イ）プレート間カップリングの空間分布の把握
(a) プレート内部の変形をGPS等の地殻変動データを用いて捕捉することにより，プレート境界における固着域とすべりを生じている領域を推定し，プレート間カップリングの空間分布の把握を目指す。
(b) 地震観測と地殻変動観測によってプレート境界での急速なすべり（地震）とゆっくりしたすべりを推定する。
(c) 人工震源を用いた探査により，カップリングの空間分布に関係したプレート境界の状態の違いを解明する。
(c-1) 日本海溝の不均質構造の解明。
(c-2) 海底地震による伊豆・小笠原海域の不均質構造の解明（蛇紋岩の役割）。
(c-3) フィリピン海プレートの沈み込み形態に関する観測研究。

（ウ）プレート内部の不均質構造の解明
(a) 島弧下の不均質構造の解明，特に地殻の大局的構造と深部断層系のマッピング。
(a-1) 日本海溝－東北日本弧－日本海の大局的な構造変化の解明。
(a-2) 東北日本弧の不均質構造と地殻活動の解明。
(a-3) 北海道中軸部（日高地域）における島弧間衝突による地殻変形過程の解明。
(a-4) 千島・カムチャツカ海溝－北海道東部－オホーツク海の地殻，マントル構造の解明。
(b) 日本列島における電磁気学的構造研究の推進。
(b-1) ネットワークMT法観測による日本列島の大局構造の解明　－北海道，東北，四国・中国及び九州地域における研究観測及び解析手法の高度化。
(b-2) 広帯域MT法観測による精密構造探査。

（エ）長期的な地震発生確立の推定
(a) 断層の横ずれ量推定手法の確立。
(b) 活断層系から発生する地震の震源規模の予測の高度化。
(c) 古文書・津波調査による地震発生時期の解明。

（1.2）実施状況
（ア）プレート運動とプレート境界域の調査
(a) 日本列島周辺でGPS，VLBI，SLR等の観測により，プレート間の相互運動を決定する。
・ GPS観測により，西南日本がアムールプレートの一部であることが示された。(地理院)
・プレート内の変形の研究により，西南日本の速度場はフィリピン海プレートの沈み込みと東北日本弧の衝突による寄与からなることが示された。(地理院)
・南太平洋のGPS連続観測の解析から，太平洋プレートには有意な内部変形は認められなかった。(地理院)
・銭州岩礁でのGPS観測により，銭州岩礁から神津島・新島に至る構造線を境界に，応力場の変化や相対運動の境界が見いだされ，「伊豆マイクロプレート」の存在が示唆された。（大学）
・父島で行ったVLBI観測の結果，フィリピン海プレート上の父島が鹿島局に対して西北西に１年あたり約3.7cm移動していること，鹿児島県姶良町の観測局と父島局との間の基線長が年間約7cm短縮していることが検出された。(地理院)
・首都圏広域地殻変動観測のVLBI観測局位置を国際座標系で位置づけた。(通総研)
・ SLRからは，下里，父島，石垣島がユーラシアプレートに対して，それぞれ年間3.2cm西北西，6.6cm西北西，3.9cm南南東に動いていることが明らかになった。(水路部)

(b) 広域かつ長期にわたる地震観測データを用いて，プレート境界の形状や物性を推定し，その不均質構造と地震活動の関係の解明を目指す。
・一元化処理が開始され，新しい走時表及び震源決定のための観測点ウェイトの導入により，内陸の地殻内に発生する地震について，リニアメントやクラスター分布がより明瞭にとらえられるようになった。（気象庁）
・デジタル化した検測値を用いて，これまで気象庁地震カタログの収録期間が1926年１月以降であったものを，現存する最古の地震観測原簿に対応する1923年８月以降に延伸した。（気象庁）
・過去に遡った地震カタログ精度の改善を図ることで，現在の地震活動との比較評価がより信頼度を持つて行えるようになってきており，1923年関東地震の震源域と現在の南関東の地震活動域との関係等につき知見が得られた。（気象庁）・関東・東海直下の地震活動，発震機構の分布，反射波や変換波の解析から，詳細なプレートの形状の把握，東海地域の固着域の推定，及び地震活動変化の把握と，その解釈が行われた。（防災科研）
・関東・東海地域における，より空間分解能の高い地震波速度構造トモグラフィー，地震波減衰構造が求められ，プレートの微細構造や，異方性の存在が確かめられた。（防災科研）
・地震活動予測統計モデルが提示された。（防災科研）
・ GPS観測データの解析から，三陸沖における大地震震源域のアスペリティーの位置が50～100km程度の分解能で明らかに成り，非地震性すべり領域がか成りの面積を占めていること，この部分がバリアとして働いている可能性が高いことがわかった。（大学，地理院）
・三陸沖において発生する微小地震の波形データの解析から，相似地震からなるクラスターが存在することが明らかとなった。相似地震群の空間分布を，GPSから明らかとなった広域的なカップリング強度の分布と比較すると，相似地震の発生領域は広域的に強く固着していると考えられる領域の周辺に分布することが分かった。相似地震は，非地震性すべりを起こしている領域に囲まれた小さなアスペリティーの繰り返し破壊を反映していると考えられ，相似地震の活動履歴からその場における平均的な非地震性すべりレートの見積もりが可能であることが分かった。また，1896年の津波地震の震源域周辺には多数の相似地震が発生しており，津波地震の震源域では，非地震性すべりを生じている領域の中に多数の小さなアスペリティーが存在していることが示された。このような小さなアスペリティーが同時に多数破壊することにより，津波地震の発生につながるものと考えられる。（大学）
・三陸沖における合同観測データの解析により，沈み込んだ太平洋プレートの第２層に微小地震が多く発生していることを明らかにした。（大学）
・微小地震観測網の整備により，九州・琉球地域の深発地震面の位置と形状及び深発地震の発震機構の精度が大きく向上した。（大学）
・九州下の地殻・最上部マントルの３次元速度構造が推定され，地溝帯に対応する低速度領域，火山フロントより背弧側の深さ70km付近の低速度領域などがみつかった。（大学）
・九州中南部域における浅発地震の発震機構解の解析から，九州南部域ではほぼ南西－北東圧縮，南東－北西引張の横ずれ型が卓越するが，九州中部域では西南西－東北東圧縮，北北西－南南東引張の横ずれ型に成り，応力場が徐々に時計周りに回転していることが明らかとなった。（大学）
・九州・琉球弧の背弧の北端部にあたる男女海盆において，地殻浅部からマントル最上部にまで至る詳細な地震波速度構造を明らかにすることにより，背弧域において，リフティングやマントルアップウエリングなどの活発な活動があることが推定された。（大学）

(c) 海洋における精密海底地形と音響画像の調査及び音波探査，磁気・重力探査により，プレート境界域の微細な変動地形や地殻構造解明を行う。
・プレート境界域において測量船を用いた調査を実施した海域については，海底地形図，海底地質構造図，変動地形分類図を作成した。(水路部)
・平成10年に測量船「昭洋」が就役し，日本海溝において，マルチビーム音響測深機による詳細な海底変動地形，深海用曳航式サイドスキャンソナー｢アンコウ｣による鮮明な海底音響画像，マルチチャンネル音波探査装置による浅部地殻構造のデータが得られた。駿河湾から遠州灘にかけては，マルチビーム音響測深機のサイドスキャン機能を使用した調査を実施し，鮮明な海底音響画像が得られ，海底の変動地形が明らかになった。日本海東縁部については，平成11年度までに，ほぼ全域の調査が終了し，新生プレート境界と考えられる日本海東縁部の海底変動地形の全容が明らかになった。(水路部) ・マルチビーム音響測深機を用いた調査により，日本周辺海域の多くの詳細な海底地形が判明した。成果は順次，海の基本図（1/20万）として取りまとめ，海底地形図として刊行している。(水路部)
・地磁気・重力調査については，平成10年～平成12年に留萌沖，伊豆南東方沖，三宅島西方海域，島根沖の地磁気・重力測量を終了し，地磁気全磁力異常図，フリーエア重力異常図，ブーゲー重力異常図を作成した。(水路部)

（イ）プレート間カップリングの空間分布の把握
(a) プレート内部の変形をGPS等の地殻変動データを用いて捕捉することにより，プレート境界における固着域とすべりを生じている領域を推定し，プレート間カップリングの空間分布の把握を目指す。
・ GPSデータから東海・南関東のプレート境界面固着域を推定し，プレート境界域の変形が周辺に分配されるメカニズムが普遍的なものであることを指摘した。（地理院）
・ 1944年東南海地震，1946年南海地震に伴う地殻変動データを整理し，断層モデルの推定を行った。非地震時の変動を考慮することの重要性，陸域のデータだけでは解像力が不足すること，四国でプレート境界から派生した副断層が活動した可能性などを指摘した。（地理院）
・フィリピン海プレートの沈み込み帯では，GPS連続観測データから，日本列島中央部，特に伊豆半島周辺のプレート内での変形の影響が認められ，想定東海地震の震源域で従来考えられていたよりも歪蓄積速度が小さい可能性が指摘された。ここでのプレート境界の固着域の推定もこの結果と矛盾しないことから，東海地震が発生しなかったことが説明できる可能性が示された。（地理院）
・ 1994年三陸はるか沖地震の余効すべりの領域は，最初の10日間は本震の破壊域と一致していたが，その後の1年間では深部と南側に拡大していた。１年間の余効すべりによって解放されたモーメントは少なくとも本震の80%に達する。一方，東北地方南部のプレート境界は強く固着している。（地理院，大学）
・日本列島の現在の地殻変動場を明らかにするとともに，長期的な地殻活動との関連を示した。また，日本列島内陸部の変動帯（新潟－神戸構造帯）の存在を提唱し，内陸地震の発生を考える上での重要性を指摘した。（地理院）
・日本列島のGPS連続観測結果に含まれる周期成分から，地殻変動の進行に年周を基本とする季節成分が存在する可能性と，それが日本列島周辺の海溝で発生する巨大地震の季節性と関連する可能性を指摘した。（地理院）

(b) 地震観測と地殻変動観測によってプレート境界での急速なすべり（地震）とゆっくりしたすべりを推定する。
・ GPS連続データの解析に時間発展インバージョン手法を応用し，1997年に発生した豊後水道付近のサイレント地震の存在を指摘した。また，直前に発生した日向沖地震との関連を詳細に明らかにした。(地理院・大学)
・地殻変動連続観測データから，房総半島沖でもサイレント地震を検出した。（大学・防災科研・地理院）
・ 1978年宮城県沖地震に続いてプレート境界で顕著な余効すべりが発生し，その発生域が本震の断層面から深部へ向かって移動したこと，余効すべりによるモーメント解放量が本震の80－140％に及んだことを明らかにした。（大学）

(c) 人工震源を用いた探査により，カップリングの空間分布に関係したプレート境界の状態の違いを解明する。
(c-1) 日本海溝の不均質構造の解明。
・三陸沖において，プレート境界反射強度と地震活動との逆相関性が発見され，流体の関与によるカップリング強度低下の可能性が指摘された。（大学）
・ 1994年三陸はるか沖地震の破壊域とその周辺地域において顕著な構造の差が見られた。（大学）

(c-2) 海底地震による伊豆・小笠原海域の不均質構造の解明（蛇紋岩の役割）。
・伊豆小笠原海溝にける海底地震観測により，プレート境界付近でマントル物質が蛇紋岩化していることが推定された。これは，同地域で浅い大地震が発生しないことを説明する有力な考えである。（大学）

(c-3) フィリピン海プレートの沈み込み形態に関する観測研究。
・南海トラフから四国下中央構造線までのフィリピン海プレートの形状を解明した。土佐ばえから四国下中央構造線までのプレート境界が極めて反射的であり，沈み込むプレートからの流体（水）が関与している可能性が考えられる。また，四国下の下部地殻・モホ面の大局的な形状が明らかとなった。（大学）

（ウ）プレート内部の不均質構造の解明
(a) 島弧下の不均質構造解明，特に地殻の大局的構造と深部断層系のマッピング。
(a-1) 日本海溝－東北日本弧－日本海の大局的な構造変化の解明。
・　海域及び陸域データの統合的解析が行われ，日本海溝から東北日本弧を経て日本海東縁に至る，東西方向の構造的変化がほぼ明らかになった。島弧域の地殻の厚さは32－35kmであるのに対し，日本海の海岸下で27km，大和海盆では17－18kmとなり，日本海の生成に伴う島弧から日本海にかけての地殻の薄化現象が顕著であることが分かった。また，この地殻の薄化は一様ではなく，特に島弧側では，下部地殻は西に向かって一様な厚さで推移するのに対し，上部地殻の厚さは半減することが分かった。Pn波速度は，日本海下では8.0km/sあるのに対し，島弧下では7.6－7.7 km/sである。このPn波の遷移領域は，日本海の海岸線近くに存在し，その幅は数10km程度であることが分かった。（大学）

(a-2) 東北日本弧の不均質構造と地殻活動の解明。
・東北脊梁山地に発達する逆断層系が"listric fault"としてマッピングされた。断層に沿って低速度帯が分布する。反射的下部地殻に達する深さで断層はほぼ水平となる。（大学）
・稠密地震観測と広域地震観測のデータを解析して，東北日本弧の詳細なVp，Vs，Vp/Vs構造を求めた。脊梁直下の最上部マントルは顕著な高Vp/Vsを示し，地震発生域は低Vp/Vsとなっている。また，低周波地震や地震波反射面は，地殻内の高Vp/Vs域の上端を縁取るように分布している。（大学）

(a-3) 北海道中軸部（日高地域）における島弧間衝突による地殻変形過程の解明。
・千島前弧の東北日本弧側への衝上がマッピングされた。日高衝突帯西方の褶曲・衝上断層帯下では低速度層が発達していることが判明した。これが衝突による東北日本弧側浅部地殻の変形に対応するとすれば，地殻短縮速度が年に4mmに達する可能性がある。（大学）
・日高地域を中心とする稠密自然地震観測網から，海域部を含む日高衝突帯の３次元的構造が推定され，千島弧の下部地殻がdelaminateしている様子がトモグラフィーにより初めて明らかになった。また，その先端で1982年浦河沖地震が発生したことがわかった。浅発地震の発震機構解により，日高山脈周辺では衝突に起因すると考えられる圧縮場が支配的であることが分かった。沈み込む太平洋プレート内部の詳細な震源分布か明らかになった。これらは，プレートを垂直又は水平に断ち切る３枚の面によって特徴付けられる。（大学）

(a-4) 千島・カムチャツカ海溝－北海道東部－オホーツク海の地殻，マントル構造の解明。
・北海道東部の地殻浅部構造について，測線北部（知床半島の付け根）と南部では，浅部構造の差が著しいことが分かった。海域のエアガン記録では深部からの反射波が見られ，沈み込むプレートの形状及び陸域のモホの構造に関する知見が得られつつある。（大学）

(b) 日本列島における電磁気学的構造研究の推進。
(b-1) ネットワークMT法観測による日本列島の大局構造の解明　－北海道，東北，四国・中国及び九州地域における研究観測及び解析手法の高度化。
・九州，中国・四国，東北，北海道各地方において良好な電磁場応答関数が面的に決定された。１，２次元解析から，島弧地下深部に沈み込む水の存在を示唆する構造が得られた。電磁場応答関数の周期及び空間分布から，上記の各地すべてにおいて背弧マントルウェッジ部に水ないしはメルトが存在する可能性が示唆された。（大学）

(b-2) 広帯域MT法観測による精密構造探査。
・千屋断層を含む活断層に沿って発達すると予想される低比抵抗層は，２次元モデルから検出できず，断層沿いの破砕帯は薄いものと考えられる。奥羽脊梁山地では地殻中部に低比抵抗ブロックが見られ，地震波反射体がその境界部に見られることから，この低比抵抗ブロックは流体の存在を示していると解釈できる。ここでは，高比抵抗ブロックと低比抵抗ブロックの境界で地震が発生するという明瞭な傾向が見られ，低比抵抗ブロックの流体が高比抵抗ブロックに移動することによって地震が誘発されているのではないかと解釈できる。（大学）
・糸魚川－静岡構造線でも，地震の震源は低比抵抗ブロックを避けるように分布している。また，糸静線直下の10km以深に東下がりの顕著な低比抵抗異常体が存在する。このような地殻深部の顕著な低比抵抗異常は，地殻変動の大きな場所に対応している可能性がある。立山付近の深度2km付近にも低比抵抗ブロックが存在し，地震波のトモグラフィーで得られた低速度異常に対応する。（大学）
・トルコ北アナトリア断層ではやや異なった特徴が見られた。イズミット地震の震源域はこの地震の発生前から群発的地震活動が間欠的に見られていたが，そこでは浅部に低比抵抗層，5km以深には高比抵抗ブロックが広がっている。また，イズミット地震の震源はこの高比抵抗ブロックの中に位置するし，余震は低比抵抗層中では発生せず，高比抵抗ブロック内に集中していることがわかった。イズミット地震の断層すべり分布との対比などから，この高比抵抗ブロックはアスペリティーに対応するものと解釈している。断層面上でのアスペリティーの分布を知ることは非常に重要であるが，比抵抗構造によりアスペリティーの分布に関する情報が得られる可能性が示された。（大学）・宮城県北部地震震源域で得られたELF，ULF－MTデータの再解析を行い，２次元断面を得た。その結果，地震活動域が上部地殻の中では相対的に低い比抵抗域（数10Ωm）に位置すること，その直下の下部地殻が非常に低比抵抗（数Ωm以下）を持つことなどが示され，地震活動と水との関連が指摘された。（大学）
・長野県西部地震震源域で行われた電磁気共同観測データを用いて２次元構造解析が行われた。同地震断層西縁をNNW－SSEに切った測線では，上部地殻内の想定断層を境にして，北側で数100Ωm，南側で数kΩmという顕著な比抵抗のコントラストが明らかとなった。相対的に低比抵抗である北側領域で，活発な微小地震活動が起こっていたが，３次元比抵抗構造のモデリングによると，深さ1－4kmに数10Ωm程度の低比抵抗領域が存在し，地震活動は主にこの低比抵抗体の周囲で頻発し，低比抵抗体内部では殆ど起こっていないことが明らかになった。さらに，北側の微小地震域直下8km以深に100Ωm以下の低比抵抗域が検知され，その上面付近に地震波の反射面の一つが位置していた。（大学）

（エ）長期的な地震発生確立の推定
(a) 断層の横ずれ量推定手法の確立。
・丹那断層及び畑野断層においてトレンチ手法を用いて横ずれ変位量の推定に成功した。（大学）

(b) 活断層系から発生する地震の震源規模の予測の高度化。
・活断層で起きた地震断層規模と活断層の長さの調査から，松田（1990）による起震断層がその活断層系での最大規模の活動単位として妥当であること，歴史地震の多くが起震断層の長さの1/4～1の断層長に相当する規模を持つことが判明した。（産総研）
・根来断層の最新活動は1900年BP以降であるが，和歌山平野伏在断層の最新活動時期は約6000－3000年前であり，中央構造線活断層の中でも最新活動時期が異なることが明らかとなった。（産総研）
・濃尾断層系の梅原断層のトレンチ調査では，完新世の活動は濃尾地震に伴うもの１回のみであることが明らかと成り，梅原断層と約３千年の活動間隔を持つ根尾谷断層は別の活動セグメントに区分されることがわかった。（産総研）
・トルコの北アナトリア断層の調査では，断層北西部で活動した1999年の２つの地震セグメントと過去における地震セグメントは同一ではないこと，また，比較的規模の大きな屈曲を伴った断層の不連続部分が，地震セグメントの境界となりやすいことが推定された。（産総研）
・台湾の車籠埔断層では，トレンチ調査の結果，東に傾斜する断層面，折り畳まれるように変形した表土の断面形態などが明らかになったほか，一つ前の車籠埔断層の活動は15～17世紀以前に発生したと推定された。（産総研）

(c) 古文書・津波調査による地震発生時期の解明。
・江戸・明治時代の宮城県沖地震の震度・津波分布の推定を行い，長期評価に貢献した。（大学）
・浜名湖及び紀伊半島の潟湖の湖底堆積物ピストン採取調査から，先史時代の東海地震の同定ができた。（大学）

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（２）準備過程における地殻活動
（2.1）具体的目標
（ア）プレート間カップリングの時間変化の検出
(a) プレート境界における余効すべりや準静的すべりの定量的把握。
(b) カップリングの時空間変化と摩擦パラメータの関連付け。
(c) プレート間カップリングの時空間変化を規定する要因の解明。

（イ）地震多発地域での応力蓄積過程とゆらぎの検出
(a) マクロな不均質性 (特に非弾性的性質) の解明。
(b) 変形集中域の特徴の抽出。

（ウ）断層面の構造・物性及び活断層周辺の調査研究
(a) 断層及びその周辺の微細構造の解明。

（エ）構造の不均質及び地殻流体に関する調査研究
(a) 歪と応力の集中過程の把握。
(b) 流体の分布と挙動の解明。

（2.2）実施状況
(ア) プレート間カップリングの時間変化の検出
(a) プレート境界における余効すべりや準静的すべりの定量的把握。
・震源過程の解析により，東北地方の太平洋沖の大地震のアスペリティーの分布を解明。（大学）
・釜石沖において，M4.8の地震が固有地震的に発生するクラスターを発見。（大学）
・東北地方太平洋沖において相似地震活動を発見。これに基づきプレート間の準静的なすべりの速度を推定。（大学）
・東海地域において４～５年周期のカップリングのゆらぎが存在することを発見。（大学）
・ 1999年台湾・集集地震の詳細な余震分布を推定。（大学）
・サイレント地震が1989年に東京湾において，また1999年に銚子沖において発生していたことを発見。（大学，地理院）
・大規模なサイレント地震が1997年に豊後水道で発生したことを発見。（大学，地理院）
・豊後水道で起きた大規模なサイレント地震の震源域は，地震空白域であったことを指摘（気象庁）
・ 1994年三陸はるか沖地震後のカップリングの回復過程を GPS データから明示。 (地理院)
・同様の大規模サイレント地震が2001年に浜名湖の下付近で発生したことを発見。（地理院）
・東海地域において地震活動に顕著な時間変化を発見。（防災科研）

(b) カップリングの時空間変化と摩擦パラメータの関連付け。
・岩石実験やシミュレーションにより，固有地震的な地震発生を再現。（大学）
・アスペリティーが複数あっても周期的な発生を示すことがあることを，岩石実験やシミュレーションにより確認。（大学）

(c) プレート間カップリングの時空間変化を規定する要因の解明。
・三陸はるか沖地震の震源域周辺に顕著な低速度域を発見。（大学）
・三陸沖においてプレート境界からの地震波の反射強度と地震活動に相関があることを発見。（大学）
・三陸沖の微小地震はプレート内部にも多く発生していることを発見。（大学）

(イ) 地震多発地域での応力蓄積過程のゆらぎの検出
(a) マクロな不均質性 (特に非弾性的性質) の解明。
・東北地方において詳細な Vp/Vs 構造を推定。（大学）
・東日本と西日本の微小地震活動の違いを明確に提示。（大学）
・東北地方の内陸で続発した地震の震源域に棲み分けが見られることを発見。（大学）
・ 1964年男鹿半島沖の地震の震源域では，1983年日本海中部地震のすべり量は小さかったことを発見。（大学）
・ 2000年鳥取県西部地震の本震では，その前の群発地震の発生域において，すべり量が小さかったことを発見。（大学）

(b) 変形集中域の特徴の抽出。
・伊豆半島東部において局地的な全磁力の減少傾向を確認。（大学）
・弟子屈地域が南北伸張場にある特異な領域であることを発見。（大学）
・新潟県から近畿に至る広域の歪集中帯の発見。 (地理院)
・長町－利府断層周辺において歪が集中している可能性を指摘。(地理院)

（ウ）断層面の構造・物性及び活断層周辺の調査研究
(a) 断層及びその周辺の微細構造の解明。
・野島断層の注水試験により，断層の回復に伴うと考えられる透水率の低下を検出。（大学）
・鳥取県西部地震に伴い，野島において歪・水圧の変化及びアクロスによるS波速度変化の異方性を検出。（大学）
・野島断層における掘削や断層トラップ波の観測により，断層破砕帯が地下深部まで存在することを発見。（産総研）
・茂住祐延断層，2000年鳥取県西部地震での地震断層では，断層トラップ波が観測され，断層深部の破砕帯の存在を発見。（産総研）

（エ）構造の不均質及び地殻流体に関する調査研究
(a) 歪と応力の集中過程の把握。
・野島断層周辺において，応力の最大圧縮方向が断層に直交していることを発見。（大学）
・長野県西部において，比抵抗が小さい領域に発生する地震の応力降下量が大きいことを発見。（防災科研）
・兵庫県南部地震後の応力場は，震源断層北端近傍において，断層の東側では最大圧縮方向が断層走行に平行であり，西側では直行することを見出した。（産総研）

(b) 流体の分布と挙動の解明。
・東北地方において多数の地震波反射面を検出。（大学）
・九州の日奈久断層系において高角の地震波反射面を検出。（大学）
・東北地方において低周波地震や地震波反射面の位置と Vp/Vs 構造に相関があることを発見。（大学）
・ 2000年鳥取県西部地震の震源直下の低比抵抗域に本震前に低周波地震が発生していることを発見。（大学）
・ 1998年雫石の地震の前後で流体の移動があったと考えられる地震波速度変化を検出。（大学）
・伊豆半島東部において群発地震後に地殻流体の移動に伴うと考えられる重力の変化を検出。（大学）
・奥羽脊梁山地から出羽丘陵にかけて詳細な比抵抗構造を推定。（大学）
・北アナトリア断層において詳細な比抵抗構造を推定。（大学）・伊豆半島東方沖の群発地震に伴う地下水位変化を検出。（産総研）
・西南日本において，地殻底部低周波微動の発見。(防災科研)

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（３）直前過程における地殻活動
（3.1）具体的目標
（ア）前駆現象の発現機構に関する観測研究
(a) 断層下端の応力集中過程に注目した観測研究。
(b) 電磁気・地殻変動・重力・地球化学・地下水等の野外観測による，前駆現象の定量的な評価とモデル構築。
(c) 地震先行電磁シグナルの実在性の実証，及び地震発生に関係する電磁気現象の物理機構の解明。

（イ）前駆現象検出のための試験観測
(a) 海底地殻変動試験観測。
(b) 精密制御震源による構造変化検出のための試験観測。

（ウ）前駆現象の素過程に関する実験的・理論的研究
(a) 室内岩石実験を通じた破壊の構成則の普遍化及びそれを現実の地震現象に適用するためのスケーリング則の導出。
(b) 弾性波照射等の能動的手法による破壊核検出法の開発。
(c) 大地震前の応力状態を地震活動・地震波形等から知るための受動的な破壊核検出法の開発。

（3.2）実施状況
（ア）前駆現象の発現機構に関する観測研究
(a) 断層下端の応力集中過程に注目した観測研究。
・ヒンジラインの動きをターゲットとして，地震・傾斜・３成分歪計・GPSによる総合観測点を整備した。（防災科研）

(b) 電磁気・地殻変動・重力・地球化学・地下水等の野外観測による，前駆現象の定量的な評価とモデル構築。
・伊豆半島における異常な全磁力減少（5年間で－30nT）を発見した。（大学）
・地震発生に関与する流体を示唆する良導体が伊豆半島地下浅部に存在することを，時間領域電磁探査法 (TDEM)によって発見した。（大学）・ 2000年伊豆諸島の群発地震・火山活動において開口クラックの進展状況を，GPS稠密アレイを用いて追跡した。（大学）
・ 2000年伊豆諸島の群発地震に伴う亀裂生成と三宅島火山活動に関与した流体移動との間に，正のフィードバックがはたらいたことを，ハイブリッド重力観測によって発見した。（大学）
・ 1998年伊豆半島群発地震の期間中に，地殻流体の移動に伴うと考えられる重力の変化を検出した。（大学）
・伊豆半島東方沖群発地震の発生に先行した地殻傾斜変動を検出した。（防災科研）

(c) 地震先行電磁シグナルの実在性の実証，及び地震発生に関係する電磁気現象の物理機構の解明。
・ダイラタンシーの急成長・間隙水流動にともなって生じる電流（界面動電効果）を，電気的に絶縁された３軸岩石実験において検出した。（大学）
・岩石中の流体移動と発生する電流を規定する重要なパラメータである，浸透率と流動電流係数間の定量的関係を決定した。（大学）
・中高温室内実験による，流動電流係数及びゼータ電位の温度依存性を検証した。（大学）
・ 2000年夏の三宅島噴火を含む伊豆諸島での地震活動に先行した変動を複数の独立な手法（異なった地点での電場観測及び磁場観測）で観測した。（理化学研究所，宇宙開発事業団）

（イ）前駆現象検出のための試験観測
(a) 海底地殻変動試験観測。
・キネマティックGPSによる船の測位をふくめて海底測位の精度を向上させ，繰り返し観測を実施した。（水路部，大学）

(b) 精密制御震源による構造変化検出のための試験観測。
・野島断層において，アクロス振動装置を15ヶ月間連続運転し，P波とS波の速度変動をモニターした。（大学）

（ウ）前駆現象の素過程に関する実験的
・理論的研究
(a) 室内岩石実験を通じた，破壊の構成則の普遍化及びそれを現実の地震現象に適用するためのスケーリング則の導出。
・温度・封圧力・間隙水圧力などの環境要因の関数としての，すべり変位依存性の破壊構成則実験式を提示した。（大学）
・すべり変位依存性構成則についての空間的なスケーリング則を検証した。（大学）
・初期フェーズで解放される地震モーメントと最終破壊に対応する地震モーメントとの間の比例関係を確認した。（大学）
・最終破壊のモーメントが臨界すべり変位量の３乗に比例するスケーリング則を提唱した。（大学）
・摩擦すべりと破壊とを統一的に表現する，破断面形状パワースペクトルのコーナー波長と臨界すべり量との間の実験式を導出した。（大学）
・室内実験により，アスペリティー相互作用を再現した。（大学）
・岩石試料が動的に破壊する前に破壊面が準静的に拡大する過程が存在することを確認するとともに，その過程におけるAE活動の特徴を明らかにした。（産総研）
・折れ曲がりのある断層を持つ大型岩石試料では，発生する不安定すべりがマルチプルイベントになること，サブイベントの発生時間間隔が，速度と状態に依存する摩擦法則で説明できることを明らかにした。（産総研）

(b) 弾性波照射等の能動的手法による破壊核検出法の開発。
・大型試料のすべり実験において，高周波数弾性波を照射して破壊核を検知する，能動的手法を開発した。（大学）

(c) 大地震前の応力状態を地震活動・地震波形等から知るための受動的な破壊核検出法の開発。
・ S波のスプリッティング及びｂ値の時空間分布と応力状態の時空間分布との間の対応関係が，百～千mのフィールドスケールで存在することを，南アフリカ金鉱山での半制御実験で確認した。（大学）
・本震に先立って生じる応力低下兆候を南アフリカ金鉱山及び1989年伊豆東方沖群発地震の加速度波形から検出した。（大学）
・応力状態の変化について情報を与えるパラメータとしての，Energy Index（EI，地震エネルギーとモーメントから期待される予測エネルギーとの比）の有効性を実証した。（大学）

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（４）地震時及び地震直後の震源過程と強震動
（4.1）具体的目標
（ア）断層面の不均質性に関する研究

（イ）震源域における強震動の予測に関する研究

（4.2）実施状況
（ア）断層面の不均質性に関する研究
・歴史地震記象の解析により大地震のアスペリティー分布を求めた。特に三陸沖の地震については，「個々のアスペリティーが単独で動けばM7クラス，複数が連動するとM8クラスの地震」という特徴が得られた。またアスペリティーでの地震モーメント解放量はプレートの相対運動から推定されるモーメント蓄積量とほぼ同程度だということがわかった。一方，1944年の東南海地震では熊野灘を中心に長さ百数十kmに渡る「べた一面のアスペリティー」が得られるなど，地域ごとの最大地震や発生パターンはアスペリティーの分布パターンと密接に関連していることが見えてきた。（大学）
・ 1994年東南海地震と1946年南海地震の本震について，周辺地域の検潮記録から津波を発生させた震源断層でのすべり量分布を明らかにし，また地震観測波形の解析から1946年南海地震は，最初の潮岬沖での破壊の後，主要な断層すべりが高知沖でも起こり，そのため大きな震動をこの付近にもたらしたことを明らかにした。関東地震以前に発生した，1894年東京地震，1921年竜ケ崎地震の発生位置と規模を明らかにし，関東地方のテクトニクスの理解に貢献した。（気象庁）
・日向灘から豊後水道にかけての地域では，大地震時のアスペリティーと非地震性すべりの領域が互いに相補的な関係にあることが明らかになった。（大学，地理院）
・ 2000年鳥取県西部地震の震源域では，先行した活動域の下端から初期破壊が始まり，大きな断層すべりは浅いところで生じた。破壊開始点の直下30km付近に発生していた低周波地震も幾つか検出された。低周波地震発生域と地震発生層との間には約10kmのギャップがあること，また本震破壊域の直下は低比抵抗域であることも明らかにされた。（大学）
・山崎断層に沿った小地震についてメカニズムを求めた結果，断層の中央部に比べ断層が枝分かれしている末端部で主応力軸が回転していくことがわかった。（大学）

（イ）震源域における強震動の予測に関する研究
・全国６大都市圏の拠点大学に強震動総合観測ネットワークシステムが整備され，これにより自治体等の強震計・震度計観測網の波形データを大学に収集するシステムが構築された。（大学）
・三宅島雄山の大陥没や傾斜変動に伴う地動を島内で観測し，単力源や膨張成分を含む非断層震源の定量的パラメータが決定された。また，その実体として，「地下水の突沸による間欠泉モデル」や「マグマ溜まりへの岩塊ピストン落下モデル」が提唱され，ほかの観測データとの整合性について検討が行われている。また，群発地震の記録を使って，減衰（Q）トモグラフィーを求めた結果，マグマの貫入を示唆する減衰帯の存在が得られた。（大学）
・３次元不均一構造中の波動を効率よく計算する手法として，大学はPseudo－Spectral Methodと Finite－Difference－Methodのハイブリッド型並列計算法(PSM/FDM法)を開発し，集集（台湾中部）地震の波動場計算に適用してその有効性を確かめた。防災科研は有限差分法及びボクセル有限要素法による３次元動弾性解析のためのプログラムを開発した。（大学，防災科研）

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（５）近年発生した地震に関する観測研究
(a) 1999年トルコ・イズミット地震（Ms7.4）
・震源域に展開していた日本－トルコ合同微小地震観測網により，この地震の震源近傍で頻発していた群発地震活動が観測されていた。（大学）
・本震の強震波形から，この地震の震源過程が推定されており，破壊域の長さや断層面上でのすべり量分布などが得られた。（大学）
・地震発生直後から実施された余震観測からは，断層に沿う線状の余震分布が得られ，更にアスペリティー周辺部で余震が多いなどの特徴が明らかになった。（大学）
・震源域を横切る測線で，地震発生前から実施し，地震後も続行した比抵抗探査からは，震源近傍は高比抵抗領域であり，余震もこの領域に発生していることがわかった。また，西部の余震活動ギャップ域では逆に比抵抗が低いことも明らかになった。ただし，比抵抗構造とVp/Vs構造との対応は今のところ明瞭ではない。（大学）
・トルコの北アナトリア断層の調査では，断層北西部で活動した1999年の２つの地震セグメントと過去における地震セグメントは同一ではないこと，また，比較的規模の大きな屈曲を伴った断層の不連続部分が，地震セグメントの境界となりやすいことが推定された。（産総研）

(b) 1999年台湾・集集地震（Ms7.7）
・地形調査，余震観測のデータ解析によって，1999年台湾大地震の発生が，ユーラシアプレートとフィリピン海プレートの衝突域にできたすべり面（デコルマ）とそこから立ち上がるランプ面の形状に支配されていたことが分かった。（大学）
・現在進めている活断層研究・手法を用い，この地震の位置・規模・発生時期がどの程度予測可能であったかの検証をおこなった結果，発生位置はほぼ予測通りであることが判明した。（大学）
・この地震の北側への破壊の終焉が，1935年の地震によって応力が解消されていたためであったことを明らかにした。（気象庁）

(c) 2000年鳥取県西部地震（M7.3）
・稠密地震観測によって余震の分布が詳細に調査された。特にこの地域では1989年以来，M5クラスの地震が断続的に発生しており，それらの前駆的地震活動と余震域との関連が調査された。その結果，2000年の地震は前駆的地震活動の端から破壊が始まり，北西部及び南東部の地震空白域に拡大したことが分かった。また，余震は本震の大きな破壊域の周辺で多数発生していること，北西部においては本震の破壊面と直交あるいは斜行した方向の地震の並びが幾つか存在することなど，震源域の詳細な情報が得られている。さらに，本震の近くのモホ面付近で低周波地震活動が起こっていることも見出されている。（大学，気象庁等）
・鳥取県での比抵抗構造探査の結果，鳥取をほぼ東西にわたって線状に分布する地震帯の南端を境界として，地殻の比抵抗構造に極端なコントラストがあること，地震発生層の下には低比抵抗領域が存在することがわかった。このような構造は鳥取県西部地震の震源域内でも見られた。（大学）
・横ずれ断層の直上においても複数の分岐断層（フラワー構造）が形成されることを理論的に示した。（大学）
・この地震の初期破壊継続時間2.5秒は，従来得られている地震規模との比例関係を満たすことも確認された。（大学）

（研究開発局地震調査研究課）

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２．地殻活動モニタリングシステム高度化のための観測研究の推進
（１）広域地殻活動モニタリングシステム
（1.1）具体的目標
（ア）広域地殻変動観測
（イ）広域地震観測
（ウ）活断層調査・古地震調査
（エ）地球電磁気観測等
（オ）地殻構造調査

（1.2）実施状況
（ア）広域地殻変動観測
（GPS連続観測）
・全国に設置された電子基準点等のGPS連続観測局を用いてGPS連続観測を行い，広域における地殻変動の監視を行った。観測網については，平成９年度に60点，10年度に26点（掛川－御前崎間の高精度比高観測点25点及び神津島1点）を増設したほか，平成11年度以降に19点増設した。（地理院）
・地殻変動が検出された事例：1997年３月の伊東市周辺の地殻変動，1998年４月21日から始まった伊豆半島東部の群発地震に伴う地殻変動，1998年４月26日の伊豆半島沖の地震に伴う地殻変動，1998年５月１日の伊豆半島東方沖の群発地震に伴う地殻変動，1998年９月３日の岩手県内陸北部の地震に伴う地殻変動，2000年６月26日から始まった三宅島から新島・神津島近海にかけての地震活動に伴う地殻変動，2000年10月６日の鳥取県西部地震に伴う地殻変動，2001年３月25日の安芸灘の地震に伴う地殻変動。鳥取県西部地震等については，GPS連続観測によって得られた地殻変動データから震源断層モデルの推定も行った。このほか，スロー地震を示す地殻変動も検出されている。（地理院）
・地殻変動が認められなかった事例：1999年２月26日の秋田県沖の地震,1999年８月21日の和歌山県北部の地震，2000年６月３日の千葉県北東部の地震，2000年６月７日の石川県西方沖の地震，2000年６月８日の熊本県熊本地方の地震，2000年７月21日の茨城県沖の地震，2001年１月４日の新潟県中越地方の地震，2001年４月３日の静岡県中部の地震。（地理院）
（GPS測量による繰り返し測量）
・電子基準点間を補う地域の地殻変動を掌握するために，GPSによる基準点の繰り返し観測（高度基準点測量）を実施した。観測データはその都度解析処理され，前回値との比較がなされた結果を変動ベクトルで示した。また，全国を一巡した平成９年段階で一括処理し，地殻変動や地殻歪を計算した。高度基準点測量は，平成９年度に65点，平成10年度に46点，平成11年度に71点，平成12年度に108点，平成13年度に74点実施した。（地理院）

（水準測量）
・全国の約20,000㎞の水準路線を対象に約10年周期で繰り返し水準測量観測を実施した。地震予知連絡会が設定した特定観測地域，観測強化地域については，より高頻度の観測を実施した。平成12年度には，日本列島100年間の地殻上下変動を計算し，各改測回毎の地殻変動とともに，日本列島の長期的な地殻上下変動を解析する上での重要なデータを提供した。観測強化地域については，御前崎の経年的沈降と季節変動などを明らかにし，この地域のテクトニクス研究に関する重要な資料となった。実施された水準測量は以下のとおりである。平成９年度（合計2,735km）平成10年度（合計2,376km）平成11年度（合計2,919km）平成12年度（合計4,172km）平成13年度（小計3,324km，年度途中のため未確定分を除く年度内予定）。（地理院）

（潮位観測）
・定常潮位連続観測25か所及び機動潮位連続観測６か所（初島，真鶴，宇佐美，小浜港，西表２か所，ただし小浜港は平成13年10月まで）において潮位連続観測を行った。また，平成９年度より全国10か所の験潮場において高精度自動験潮儀の更新を行い，潮位観測・データ処理の高度化を図っている。平成12年６月からは，25か所の験潮場の潮位観測データ（毎時，日，月，年の各平均潮位データ）のインターネットによる公開・提供を開始した。（地理院）
・全国９か所の検潮所の遠隔自記検潮装置を更新し，より安定なデータの取得を可能とした。（気象庁）
（離島・岩礁等においての定期的なGPS観測）
・横須賀，南伊豆，伊豆大島，三宅島，神津島においてGPS連続観測を，神子元島，大野原島（三宅島周辺），恩馳島・祇苗島（神島津島周辺），鵜渡根島・地内島（新島周辺），銭洲の岩礁においてGPS定期的観測（年１～２回）を実施し，相模湾周辺・伊豆諸島間及び同海域の岩礁の海を隔てた地点間の地殻変動（水平・上下）を検出した。神津島の島内７測点の地殻変動観測を平成９年から平成13年にかけて年1回，計5回の観測を実施した。また，海上保安庁が航行援助用施設として運用するDGPS局28点からのデータを２次利用して，データの解析を行い，各点の地殻変動を検出している。観測結果は，地震予知連絡会及び地震調査委員会に報告したほか，水路部HP等により公表した。（水路部）

（潮位差連続観測とGPS連続観測）
・全国29か所の験潮所において，潮位の連続観測を行い平均水面等の変動を監視した。このデータを用いて，地殻変動の常時モニターのため，験潮所のテレメータ化を図った。さらに，平成11年６月に三宅島及び南伊豆，７月に神津島，８月に横須賀の各験潮所屋上にGPS受信機を設置し連続観測を開始した。同時に，海面水位連続観測データの処理を行い，毎月，毎年の平均水面を算出し地殻変動の監視を行った。これらの潮位データは，平成11年９月からは，最新３日間の数値情報（実測値，推算値）や潮位曲線としてインターネットにより提供した。（水路部）
・平成12年６月26日の三宅島噴火活動開始時には，地盤の沈降に先立ち，隆起が生じたことを示す観測データが，GPS及び験潮の両方で得られた。（水路部）
・神津島の験潮所の年平均潮位からは，平成２年ごろから平成９年ごろにかけて，神津島が，約50cm隆起していることを明らかにした。この隆起傾向を示す観測結果は，神津島における平成９年以降のGPS移動観測の結果と調和的であった。（水路部）

（イ）広域地震観測
・基盤的調査観測として，高感度地震観測，強震観測，広帯域観測を実施した。ノイズを軽減するため，深さ100m以上の観測井に地震計を設置し，24ビットのデジタルデータによってデータ流通を行っている。高精度，広ダイナミックレンジの観測データの流通が開始され，地震観測の基本的枠組みが達成されつつある。高感度地震観測網のエンベロープ波形を注意深く解析することにより，西南日本の地殻深部で，低周波微動が発生しており，それが，10km/日程度の速度で移動していること，周辺域での地震発生と微動発生とが関係していることなどが明らかになった。また，広帯域地震波形を用いたモーメントテンソルインバージョン解析により地震発生後速やかに地震のCMT情報を公開するシステムが整えられた。CMT解析により，これまで精度よく求められていなかった海域の地震のメカニズムも精度よく求められるようになった。強震動観測網では波形データの自動収集・処理システムの開発により地震後短時間で波形データがインターネット経由で公開されるようになった。（防災科研）
・地震監視・情報提供体制の強化のため，平成10年度に仙台，平成11年度に札幌，平成12年度に福岡，平成13年度に大阪のETOS（地震津波監視システム）の改良更新を行った。また，南西諸島における地震検知・震源決定能力の向上を図るため，平成12年度までに当該地域に３か所の津波地震早期検知網型地震観測点の増設を行った。（気象庁）
・気象庁が地震発生後すみやかに発表する震源に関する情報は，研究機関における広帯域地震計データを用いたCMT自動解析や，強震動波形データの自動収集処理の起動条件，処理パラメータ決定に活用され，調査研究の推進にも貢献した。（気象庁）
・平成９年10月に，気象庁は地震調査研究推進本部の決定に沿って，気象庁の地震観測データと大学等関係研究機関の地震観測データとを統合して震源決定を行う，「一元化処理」を開始した。海域における地震検知・震源決定能力の向上を図るため，海洋科学技術センター整備によるケーブル式海底地震計データを，平成10年から室戸沖，平成12年から釧路沖について一元化処理に取り込んでいる。南西諸島における地震検知・決定能力の向上を図るため，平成12年度までに当該地域に３か所の津波地震早期検知網型地震観測点の増設を行った。高感度地震観測網(Hi-net)データの一元化処理への取り込みを，平成12年３月から，大阪及び福岡管内ではじめ，順次，札幌及び仙台管内，東京管内で実施した。これらのために必要な一元化処理システムの増強を行った。一元化処理の開始により，地震検知・震源決定能力が飛躍的に向上するとともに，ほぼ最終震源に近い計算結果を，地震発生後２日以内で作成している。初動極性によるメカニズム解についても，一元化処理の開始及びHi-netデータの取り込みによって，決定精度及びマグニチュード毎の決定可能率が向上している。一元化処理開始以前の平成８年では，震源決定数が約3,000イベント/月であったのに対し，一元化処理開始後は約6,000イベント/月で推移していたが，平成12年10月から大阪及び福岡管内でHi-netデータの正式運用を開始した後は，同年有珠山噴火活動に伴う地震活動，三宅島～新島・神津島近海の地震活動，鳥取県西部地震の余震活動による影響もあるが，約10,000イベント/月に及んでいる。（気象庁）
・平成13年10月から，最新の制御震源地震学研究の成果等を利用した，より全国平均的な日本の地殻構造に相当する走時表と，震源距離に関して不連続を生じない観測点ウェイトを震源計算処理に採り入れた。これにより，特に内陸の地殻内に発生する地震について，より妥当な深さが求まり，かつリニアメントやクラスター分布がより明瞭になった。また，一元化処理の開始により，震源計算に必要な比較的震源に近い観測点についてのみ相発現時刻の検測値を生産することとしてきたが，同年同月からは，比較的大きな地震については，速度構造解析に必要な遠方の観測点についても，震源計算には用いないものの明瞭な相につき発現時刻の検測を行い，データとして公開することとした。（気象庁）
・地震防災対策強化地域判定会や地震調査委員会，地震予知連絡会等への高品質データの迅速提供が可能と成り，地震活動の迅速的確な評価が可能となるとともに，計算結果はただちに気象庁の一元化ftpサイトで関係する研究者に対して公開されるため，地震発生後すみやかに調査研究に活用可能となるなど，研究支援体制の強化が図られた。（気象庁）

（マグニチュード）
・津波地震早期検知網整備により一新された地震観測点によっても，それ以前と整合した気象庁変位マグニチュードを計算する手法につき検討を行った。過去の地震カタログとの一貫性を確保するため，1994年以降に発生した顕著な17地震について値の修正を行った。（気象庁）

（過去のデータの再解析）
・過去の地震資料につき，継続して地震記象紙のマイクロフィルム化，及び地震観測原簿の内容を計算機処理可能なようにデジタル化を進め，平成13年度からは，デジタル化されたデータを用いて，過去の気象庁地震月報を改訂するための再計算作業を開始した。従来気象庁地震カタログの収録期間が1926年１月以降であったものを，現存する最古の地震観測原簿に対応する1923年８月以降に延伸した。また，過去に遡った地震カタログ精度の改善を図ることで，現在の地震活動との比較評価がより高い信頼度を持つて行えるようになってきており，1923年関東地震の震源域と現在の南関東の地震活動域との関係等につき知見が得られた。（気象庁）

（低周波微小地震）
・四国から東海地方にかけての地殻下部で，低周波微小地震の発生が見られる帯状の領域が存在することを明らかにした。平成９年10月からの気象庁における一元的震源計算処理の開始及び平成12年３月からの基盤的地震観測網高感度地震データの一元的処理への取り込み開始により，従来火山帯周辺では存在が知られていた地殻下部の低周波地震が，火山から離れた地域の地殻下部でも発生していることがわかってきた。当該分野の研究推進に資するため，気象庁では震源ファイル内に低周波地震と識別可能なフラグを平成11年９月から設定することにより，研究者の利用のための便宜を図った。（気象庁）
・特定域における微小地震観測の整備に重点を置きつつも，広域観測にも不可欠な観測点については，基盤的調査観測に協力した。また，気象庁へのデータの一元化して，広域地震活動の把握に貢献した。（大学）
・ Hi-netのデータを解析して，四国から東海地方にかけての地殻下部で，低周波微小地震の発生が見られる帯状の領域に低周波微小地震を含む低周波微動が分布していることを発見した。微動の振幅は非常に微弱で，従来では人工的又は気象等による雑微動ノイズとの判別が困難であったが，Hi-netによる高密度，高感度地震観測データのエンベロープ波形記録を解析することにより，その検出が可能となった。微動の継続時間が数日～２，３週間であること，微動源が10km/日程度の速度で移動すること，微動発生が周囲の地震発生と関係していることなど，内陸の地震発生機構の解明に寄与する重要な知見が得られた。（防災科研）

（衛星通信による地震観測テレメ－タシステム）
・通信衛星による地震観測テレメータシステムを整備し，1997年以降，それまでは困難であるとされていたような機動的観測やデ－タ共同利用が行われるようになった。全国で200局ある送信局(超小型地球局)のうち，当初110局程度が既設定常観測点に設置され，残り90局程度が可搬観測局として確保された。衛星通信の機動性を生かした可搬観測局による観測研究としては，1997年６月の山口県北部の余震観測を皮切りに，1997～1999年の大規模な東北脊梁合同観測を行った。1999～2001年の北海道日高合同観測にそれぞれ約50観測点を展開するのに使用され，小規模には1999年三重県飯高町の，2001年和歌山県龍神村の群発地震活動観測等頻繁に活用されている。また2000年３月の有珠山噴火，同年６月の三宅島噴火の際には，気象庁からの要請に応じた衛星観測点の展開も行われ，地上回線を必要としない衛星通信の機動力が発揮された。（大学）
・デ－タ流通の強化については，衛星配信系によって全国の研究者がすべてのデ－タをリアルタイムに共有することになったために，前記の東北や日高の合同観測におけるデ－タの共同利用が極めて効果的に行われたことは特筆すべき成果である。ほかに1997年の衛星システム本格運用とほぼ同時に気象庁とのデ－タ交換も開始され，ほぼ全国の気象庁観測網のデ－タも利用できることになった。2001年現在約800観測点のデ－タが研究者に配信されており，新JARRAYのような日本列島を１つの巨大な群列観測網に見立てた研究プロジェクトも可能になった。更に2001年度にはHi-netの500点以上のデ－タも加わる。地震研究所では衛星配信デ－タを利用した研究を促進するために，超小型の受信専用局を開発し，これを共同利用の一環として研究者に貸し出している。その結果，2001年現在，自前の観測網を持たない約12の研究機関が，衛星受信装置を使用して配信デ－タをリアルタイムに研究利用している。（大学）

（ウ）活断層調査・古地震調査
・主要活断層の活動履歴調査として，近畿三角地帯に分布する９つの活断層：敦賀断層，野坂断層，柳ヶ瀬断層，桑名断層，三方断層，三峠断層系，養老断層，木津川断層及び鳴門海峡の中央構造線のトレンチ調査やボーリング調査を実施した。また，濃尾平野西部で反射法地震探査及びボーリング調査を行った。山地・丘陵域及び平野縁辺部の活断層の危険度調査として，鈴鹿西縁断層帯，頓宮断層系，深谷断層系，武儀川断層，揖斐川断層，温見断層，関谷断層の７断層について，地形地質調査，反射法地震探査，ボーリング調査，トレンチ調査等を実施した。また，伏在活断層及び内湾－沿岸海域の活断層の危険度調査として，大阪湾断層並びにその分岐断層である和田岬断層，及び伊予灘の中央構造線の音波探査とボーリング調査を実施した。さらに，古地震による地震の再来確率と規模予測に関する研究では，道東地域の湖沼において，湖上ボーリングを実施し，また，紀伊水道の友ヶ島においてジオスライサーによる津波堆積物の調査を行った。（産総研）

・敦賀断層では，約1500年BP以降に最新活動を行ったことが判明し，野坂断層のトレンチ調査の結果，約1700年BP以降の最新活動が明らかとなった。このほか，各活断層について，第四紀における活動性，地震発生の切迫性，地震規模の評価等に有用な成果が得られた。また，濃尾平野西部の地震探査及びボーリング調査では，濃尾平野の沈降速度は50万年前ごろに約1.5倍に変化し，最近50万年間の養老断層の平均上下変位速度は約2m／千年に達することが判明した。（産総研）

・温見断層では，トレンチ調査の結果，約7000年前の鬼界アカホヤ火山灰層降下以降に，1891年の濃尾地震を含め複数回の断層活動があったことが判明した。また，関谷断層のトレンチ調査では，日光－沓掛テフラ（２万年～1.2万年）（トレンチ２では更に沼沢－沼沢湖テフラ（５千年前））以降，榛名山二ツ岳軽石（６世紀）以前に少なくとも１回，二ツ岳軽石以降に１回の変位が確認された。さらに，道東地域における津波堆積物調査の結果，津波による堆積環境変化が読みとれるとともに，霧多布湿原での津波イベントに加え，これまでに知られていなかった，より古い津波イベントの存在が明らかとなった。このほか，紀伊水道の友ヶ島における津波堆積物試料の詳細な観察及び解析の結果，５層準の津波イベントが確認され，その最下部のイベントは中央構造線の最新活動に対応する可能性が指摘された。（産総研）

・活断層の詳細な位置把握等のため地形解析による調査を行った。「1:25,000都市圏活断層図」（１面の面積，約400km2）を平成９～10年度に11面，11～13年度に33面公表し，７地区11面について調査中である。（地理院）

・平成９年度：銭洲海嶺南方海底地殻構造調査，駿河湾（海底地形等）調査，伊豆半島南東方（海底地形，地質構造等）調査，平成10 年度：銭洲海嶺南東方海底地殻構造調査，伊豆半島南東方（海底地形，地質構造等）調査，駿河湾北部（海底地形等）調査を行った。平成11年度：駿河湾南方（海底地形等）調査，平成13年度：御前埼沖（海底地形等）調査を行った。マルチビーム音響測深機を用いた調査により，駿河湾から南海トラフ周辺において，詳細な海底の活構造が明らかになった。また，銭洲海嶺の変動地形を対象として，マルチチャンネル反射法音波探査を実施し，銭洲海嶺南方に存在する活構造を明らかにした。（水路部）

・比較的人口密度の高い，又は活動度の高い断層が存在すると想定される沿岸域において活断層の調査を行った。平成９年～13年は７つの海域について，スパーカーを音源とする音波探査及び3.5kHzを使用した表層音波探査を実施し（沿岸海域海底活断層調査），断層・褶曲等の構造の分布を海底地質構造図として取りまとめ，地震予知連絡会等に提出し，関係機関に配布してきた。これらの活断層の調査結果は，ホームページにおいても公表している。各調査の具体的成果としては，「友ヶ島水道南方」及び「松山港周辺」の調査（平成９年）では概ね東西方向に断続する中央構造線系の断層を確認した。友ヶ島水道では，更新統までに変位を与えていること，中央構造線系以外の活断層が存在しないことが明らかになった。松山港周辺では，既に存在が知られていた伊予断層が海底にまで変位を及ぼしていること，その北部にも更新統に変位を及ぼしている断層が併走していることが明らかになった。函館湾付近の調査（平成10年）では，湾の西縁に西側隆起の逆断層が雁行状に配列しているのが認められ，これらが，函館平野で確認されている活断層，函館平野西縁断層の海域への延長部に相当することが明らかになった。「宇部南部」（平成10年度）及び「周防灘東部」（平成11年度）の調査では，これまで活断層の存在がほとんど知られていなかった周防灘において北東－南西走向の７群の断層を新たに発見した。「秋田－本荘沖」は平成12年・13年と2年間にわたって調査を実施し，特に沿岸部の断層分布が明らかに成りつつある。そのほかにも，沿岸海域の基本図等の既存資料の再検討作業を行っており，新たに活断層を見いだして論文として公表した。（水路部）

・断層分布調査が終了した海域については，断層の活動履歴を明らかにするために，断層を挟んで堆積物の柱状試料を採取し，解析を行った。広島湾（平成８年度調査済）では，岩国沖の甲島南断層（仮称）が，堆積物採取の結果，沖積層堆積中に２度活動していることが判明し（最新の活動時期：約4,480～5,130yBP，１つ前の活動時期：約8,000～10,000yBP），活動間隔が約5，000年であることが推定された（平成11年）。福岡湾（平成8年度調査済）の大島沖断層は，沖積層基底面において1.5mの落差が確認され，最終活動時期が約10,000年前～7,500年前の間と推定された（平成12年）。また，「大阪湾」や「伊勢湾」等の堆積物調査の結果，活断層の詳細な活動履歴が判明し，論文や報告書としてまとめた。（水路部）

・日本周辺海域の地質図を作成するために，海底地質調査を順次進め，駿河湾から遠州灘（第７次の４年次以降），日本海東縁北部及びオホーツク海の調査（新たな観測研究計画）を終了した。また，南海トラフ及び日本海東縁海域において，活断層評価のためのマルチチャンネル音波探査データ及び地震発生頻度を明らかにするための地震性堆積物の取得を行った。（産総研）

・海底地質図として，豊後水道南方の海底地質図を出版した。また日本海東縁域では，音波探査データの解釈に基づいて第四紀断層の分布を明らかにするとともに，100万年オーダーでの歪み集中帯が３－４列存在することを示した。さらに，同じような歪み集中帯を地震及び測地データでも定義することによって，時間スケール異なる歪みを客観的に比較することが可能であると提案し，日本海東縁の地震発生ポテンシャルの評価に貢献した。（産総研）

・海底地質図として，駿河湾，豊後水道南方，ゲンタツ瀬（福井県及び石川県沖），塩屋崎沖（福島県沖）などの海底地質図を出版した。さらに，地震性堆積物を用いて南海トラフ及び日本海東縁で地震発生間隔の推定を試み，地震発生頻度を推定する手法として，ある程度信頼できる値が得られる可能性を示した。（産総研）

（エ）地球電磁気観測等
・国土地理院本院（つくば市），鹿野山及び水沢両測地観測所，江刺観測場，及び全国11か所に設置した地磁気連続観測施設において地磁気絶対観測及び地磁気連続観測（全磁力，地磁気３成分）を実施し，鹿野山，水沢及び江刺のデータについてはホームページで公開した。全国の高度5,000mの航空磁気測量を実施し（昭和58年度～平成10年度）,全国の高度5,000mの航空磁気図を作成し（平成12年度）研究機関に配布した。（地理院）

・大学と協力して，可搬性の高い絶対重力計FG5の国内比較観測を実施した。また，絶対重力計及びラコスト重力計を用いて，全国の基準重力点等において繰り返し観測を実施した。また，大学及び研究機関と連携して，日本のブーゲー異常余色立体陰影図を作成し，関係機関に提供した。また，日本のジオイドを重力手法により精密に決定した（平成12年度）。御前崎では，絶対重力計により基準重力点の重力値の変化をとらえている。1998年には，岩手山周辺において，岩手県内陸北部の地震前後の重力値変化を検出した。（地理院，大学）

・地磁気永年変化精密観測の解析担当機関として,柿岡,女満別,鹿屋,いわき,北浦,阿蘇山麓等の自らの観測点において全磁力精密連続観測を行うとともに,大学等関係機関から提供される全国の地磁気永年変化データを一元的に収集・管理する体制を整え,解析を行った。大学等関係機関に提供する基準値の精度向上のため,平成９年に柿岡及び女満別の地磁気変化観測装置の更新を行い,また,基準値提供体制の高度化のため,平成11年に柿岡の地磁気観測総合処理装置の更新,平成13年に柿岡,女満別及び鹿屋の刻時装置の更新を行った。さらに,異常磁場変化の検出精度の向上に資するため,関係機関の協力の下に地磁気標準磁場モデル（全磁力）を作成した。また,伊豆半島東部において全磁力多点観測を行い,局所的な全磁力異常減少を確認した。（気象庁）

・水路部は，以下のような地磁気及び重力の測量を実施した。
昭和５４年～　　　地磁気連続観測（八丈水路観測所）
平成　９年度　　　地磁気測量　伊豆大島
　　　　　　　　　　　重力測量　　三宅島，大島，新島
平成１０年度　　　地磁気測量　三宅島
　　　　　　　　　　　重力測量　　三宅島，大島，新島
平成１１年度　　　重力測量　　三宅島，大島，神津島
平成１２年度　　　重力測量　　三宅島　
平成９年～１３年　陸上重力測量（伊豆大島ほか）

・地磁気観測については，精度0.1'又は1nTで，地磁気３成分（偏角，水平分力，鉛直分力）及び全磁力の時間平均値，地磁気擾乱指数，磁気嵐等特異現象等を記載している八丈水路観測所地磁気観測年報（各年）を作成し，公表している。また，伊豆大島（９年），三宅島（10年）における地磁気測量の結果，島内の地磁気偏角及び伏角の分布図を作成した。平成12年には，焼尻ほか全国10か所の測点において地磁気観測を行い，地磁気偏角等の絶対値を測定した。この結果は，日本周辺磁針偏差図として平成14年に刊行する予定である。重力測量については，伊豆大島，三宅島，新島，神津島における各島内測点の経年変化をもとめ，水路部観測報告（天文測地編）第32号～第36号(平成14年３月)により，インターネットで公表している。（水路部）

（オ）地殻構造調査
・深谷断層及び立川断層の深部構造や延長部を確認するための反射法調査を行った。また，大阪湾断層に関するデータの解析・解釈を実施し，大阪湾断層の活動史を求めた。技術開発のためのテストフィールドとして，単純な構造が推定される，基盤深度が約1km程度までの沖積低地・洪積台地を選定し，S波速度構造推定に関する反射法基礎実験を行い，最適な探査・解析技術の開発を行った。また基盤深度が2kmを越える，速度構造が概ね分かっている地域や構造が複雑な地域で同様の基礎実験を行い，探査・解析技術の検証を試みている。またこれらを補足するための深部構造調査を行っている。（産総研）

・深谷断層の延長部と思われる地域において，深部までの構造をとらえることができた。これにより，深部から浅部に至る構造の類似性から，深谷断層が南東の吹上町・吉見町境界付近まで延長していることを確認し，更に南東の元荒川断層帯へと延長する可能性を指摘した。立川断層では，深度300－600ｍ付近の堆積層は全体として約100mの北東側隆起を示し，基盤深度では北東側沈降を示す。すなわち断層運動のセンスは北東側沈降－活動休止－北東側隆起という歴史をたどったことが明らかとなった。現在の北東側隆起は約300m以浅の堆積物がたまり始めた頃から開始した。また大阪湾断層は全体で40kmにもおよぶことを示し，計17か所で過去百万年間の垂直変位速度を推定した。垂直変位速度は多くの地点で0.5－0.8m/千年であることが分かった。卓越するであろう横ずれ成分を考えると，少なくともその一部はA級の活動度を持つと考えられる。（産総研）

・ P－S変換波を使用すると，通常の調査より大きなオフセットが必要ではあるが，平野部の基盤までの構造イメージングが充分可能であることを示した。改良すべき点はまだあるが，P－S変換波から基盤に到るまでのS波速度値を求めることができた。（産総研）

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（２）特定地域活動モニタリングシステム
（2.1）具体的目標
（ア）東海及びその周辺地域
（イ）その他特定の地域

（2.2）実施状況
（ア）東海及びその周辺地域
・従来の地下水中のラドン観測では，放射能測定器を備えたチャンバーに地下水を汲み上げてラドンを測定するので，地下水位の観測と両立できないなどの問題があった。そこで，気体交換モジュールを用いて地下帯水層から直接ガスだけを分離し，四重極質量分析装置とラドン測定装置に導入するという溶存ガス測定システムを開発した。このシステムを御前崎，竜洋，鎌倉３観測点の５本の井戸に設置し，運転を開始している。新システムの導入から１年程度経過しているが，初期的なトラブルがまだ起きており，試行錯誤的に改善しながら運転している。しかし，短期間の連続データからでも，溶存ガス組成が潮汐応答することを見つけ，この種の測定が地殻活動監視に役立つことを示している。（大学）
・東海地域における地殻変動監視能力の向上のため，平成９年度に掛川，平成10年度に佐久間に，石井式３成分歪計を中心とする地殻岩石歪観測施設を増設した。また，静岡県が春野及び本川根に設置した同観測施設のデータについても，県の協力を得て気象庁へのリアルタイム伝送を開始した。また，東海地域における既設の体積歪計を中心とする地殻岩石歪観測施設のうち８か所において，平成10年度に地上増幅部の改良更新を行った。また，平成10年度には，防災科研から気象庁に分岐する地震・地殻変動データの増強を行うとともに，地理院の東海地域GPS解析結果の準リアルタイム分岐（60地点）を開始した。（気象庁）
・体積歪計などのボアホール歪計に対する環境要素の影響を定量的に把握するため，表面荷重の効果の理論的評価を行った。小田原において２層式歪計による観測を継続して行った。GPSと潮位変動の同時並行観測により，地殻変動の上下変動成分を高精度に捕捉することを試みた。（気象庁）
・東海地域における地殻変動監視能力の向上のため，平成12年度に浜北に石井式３成分歪計を中心とする地殻岩石歪観測施設の増設を行っている。また，地理院による東海地域のGPS解析結果の準リアルタイム分岐を，平成11年度からは132地点に増やし，地殻変動監視能力の向上を図った。さらに，平成11年度に水路部及び東京大学，平成12年度に名古屋大学のデータについて，気象庁への分岐データの増強を行った。（気象庁）
・東海地域の体積歪計について，通常のデータ変動レベルの統計的調査を行い，時間階差毎の検出可能な変化量を設定した。また，想定震源域の断層面上に仮想的前兆すべりを置き，数値シミュレーションによる前兆出現時系列を仮定した場合の東海監視網異常地殻変動検出能力の空間分布を調査した。（気象庁）
・体積歪計で過去に記録された異常変化につき，観測点毎の特徴の調査を行った。（気象庁）
・過去の潮位変動記録から，1944年東南海地震や1946年南海地震前後の潮位変化を調べた。駿河湾周辺域において，自己浮上式海底地震計による観測を実施し，既存地震観測網データと合わせて震源の詳細な調査を行った。（気象庁）
・体積歪計に関する理論気圧応答を明らかにした。深度による歪変化の違いが主に周辺媒質に拠っていることを明らかにした。GPSと検潮儀との並行観測から得られた伊豆大島－房総半島間の上下変動から，伊豆大島の1990年以降の隆起を見いだした。更に東海地震発生直前において想定される前駆的地殻変動に対する体積歪計観測網の検知力を時間的・空間的スケールで明らかにした。この結果は，地殻岩石歪観測施設の増強計画の策定に活用された。（気象庁）
・物理モデルに基づく東海地震の発生に至るまでの前兆現象発現数値シミュレーションの結果や，実際の地殻岩石歪計データの定常的変動レベルに関する統計的調査結果に基づき，平成10年４月に判定会招集要請基準を従来の約1/10に改訂し，より微弱な地殻変動の監視を行うこととした。（気象庁）
・体積歪計データの異常変化につき，観測点毎の特徴を明らかにし，自動異常検出時における原因切り分け判断支援に活用している。（気象庁）
・自己浮上式海底地震計による観測から，東海沖で発生する地震の実際の深さは，既存常時地震観測網で得られているよりも浅いことを明らかにした。また，銭洲海嶺の南西延長部にも，これまで知られていなかった活発な地震活動が存在することを見つけた。（気象庁）
・平成10年度に掛川－御前崎間の上下変動を監視するため25点のGPS連続観測局（高精度比高観測点）を設置し，平成11年度より従来から年４回実施している水準測量に加え，GPS連続観測を実施している。また，御前崎地殻活動観測場など御前崎周辺において，伸縮計・傾斜計・歪計による地殻変動連続観測を引き続き実施している。さらに，東海及びその周辺地域（伊東，田子，焼津等）において，潮位差連続観測を引き続き実施している。それぞれの項目で観測データが得られ，東海地震の前兆把握の基礎データとなっている。（地理院）
・伊豆半島東部（川奈・網代）において光波測距儀による繰り返し辺長測量により，この地域に発生した群発地震と関連する地殻変動を検出した。（地理院）
・東海地域に焦点をあて，同地域の微小地震活動の変化とその特徴を，地震回数変化，卓越周波数変化，メカニズム，モーメント解放量，等に基づいて解析を進めた。さらに，平成12 年度より，ヒンジラインの動きをターゲットとして，２本の地殻変動観測線整備に着手した。東海地域の地震活動に関して，1990年代後半からの変化を検出し，その特徴からアスペリティー形成に関する推測を行った。地殻変動観測線については，平成12及び13の両年度にわたり，地震・傾斜・坂田式３成分歪計・GPSによる総合観測点２点の建設を完了した。（防災科研）
・平成７年度及び平成８年度補正予算によって，近畿及び中部地方の活断層周辺に地下水等の観測を行う観測網を整備し，1998年に観測を開始した。2001年10月現在，近畿及びその周辺部に21観測点，中部地方に３つの観測点がある。特に重要な観測点では，地下水に加え，地殻歪・GPS・地震の観測も行っている。（産総研）
・伊豆半島東方沖群発地震前後の伊豆半島における地下水位データと気象庁体積歪計データ及び国土地理院GPS観測による群発地震モデルとを比較検討した。（産総研）
・東海地震の前兆の出現として最も期待されているものの一つである浜岡の比高変化と浜岡水準点近傍の地下水位変化を比較した。（産総研）
・地下水位だけでなく，一般的な時系列の中で雨の寄与を除去する新たな解析方法を開発した。（産総研）
・東京大学理学部が開発した地下水溶存ガス連続測定装置（最短数秒単位のサンプリング間隔で12のガス成分を同時に観測可能な装置）を，名古屋大学理学部と協力して（想定東海地震震源域西部にある）愛知県豊橋観測点に設置し，その安定性をチェックすると同時に，地下水位変化や（ボアホール型歪計や伸縮計，GPSによって計測される）地殻変動と比較・研究している。また，水が出入りするストレーナ付近で直接ラドンを測定するために，水没型ラドン計を岐阜大学教育学部と協力して開発し，幾つかの観測点に設置して上記同様，水位や湧水量，地殻変動との比較研究を行っている。（産総研）

・標記観測装置は，２年程度は安定してデータを取得できることが判明した。豊橋近傍では1999年にM5弱の地震が２度発生したが，その前に水素／アルゴン比が変化した。一方，その変化した時期にボアホール型歪計や伸縮計等に特に顕著な変化は認められなかった。（産総研）

・産総研の作成した近畿の地下水等観測網の評価を行った所，10-9の体積歪変化かそれに相当する地震に関連した地殻変動を，水位変化として検出できる可能性が高いことが分かった。（産総研）
・ 1995年以降，伊豆半島東方沖で発生した規模の大きな４つの群発地震前に，異常な地下水位変化が気象庁観測点の体積歪変化とともに２例検出できた。また，群発地震開始後に４度とも地下水位は大きく変化したが，その変化の大きさは，GPSや測地測量から提出された群発地震モデルから計算されるOMRにおける体積歪変化と線形の関係にある。伊豆半島東方沖の群発地震は地下からのマグマの貫入と考えられているが，地震が発生するのは地下10kmより浅い部分に限られる。深さ10kmまでのマグマの上昇は岩盤の変形とそれに伴う地下水位変化のみを生じるが，深さ10kmを越えると群発地震を生じると考えると上述の結果が説明できる。（産総研）
・浜岡水準点の比高の長期トレンドが変化する時期に，浜岡近傍の地下水位と（地下水位変化に起因する）地盤沈下のトレンドも変化した。（産総研）
・ GPSを通じて大気遅延を精度よく推定することが可能になり，GPS測定における大気遅延誤差の中でも最も大きな誤差要因である水蒸気の時空間変動の詳細を明らかにできた。（産総研）
・気圧・降雨などの擾乱要因を取り除き，地殻活動に関連する水位変化のみを抽出する方法を開発し，インターネットで公開した。（産総研）
・首都圏広域地殻変動観測計画では，以下の，VLBI定常観測を実施した。SLR観測は試験期間を経て，平成10年度にはSLRデータを国際的に提供を開始した。GPSも４局の観測局に配置しており，VLBI，SLRと並行観測を行った。（通総研）

平成　９年度：　宇宙測地技術統合による首都圏広域地殻変動観測の実施
平成１０年度：　宇宙測地技術統合による首都圏広域地殻変動観測の実施
平成１１年度：　宇宙測地技術統合による首都圏広域地殻変動観測の実施
平成１２年度：　伊豆諸島の地震・火山活動に伴う地殻変動を南房総で検出し，７月末から11月上旬まで特別に連日のVLBI観測を行った。プロジェクト終了予定年度であったが，特別の事態のため１年間延長とした。ただし，三浦局は撤収。
平成１３年度：　一定期間の観測の後，年度末までに観測プロジェクト終了予定。
・既に，首都圏広域地殻変動観測において宇宙測地技術を応用するためのシステム開発を行ったが，そのシステムの信頼性向上を進めた。また，通総研がNTTと共同開発した国際的に例のない最先端のリアルタイムVLBIシステムを活用し，平成12年夏の伊豆諸島の活動観測において迅速に地殻変動データを地震調査委員会に提供できた。また，SLR，GPSでもこの成果を確認した。（通総研）

（イ）その他特定の地域
・ 1997年６月25日山口県北部M6.6の地震は第三種地震空白域内で発生した。３成分歪計に関して，降雨の影響に微小な季節変化があることが分かった。（気象庁）

・岩手県内陸北部，鹿児島県薩摩地方北部などで機動的地震観測を実施した。機動的地震観測で得られた観測データと，一元化処理で生産したデータとを統合処理することにより，詳細な震源分布が把握できた。（気象庁）

・ 1997年山口県北部の地震（M6.6），臨時地震観測点を展開して，地震活動の推移を把握した。（大学）

・ 1997年３月26日の鹿児島県北西部地震の発生に伴い，余震域周辺に臨時余震観測点11点を設置，また５月13日の２つ目の地震発生に伴い，更に臨時観測点を１点追加し，６月中旬まで観測を行った。また，臨時観測点撤収後は，串木野市と入来町の２点で移動用衛星テレメータ装置による観測を開始した。さらに，地震発生1年後の1998年３月～９月にも12点での臨時余震観測をおこなった。鹿児島県北西部地震発生に伴い周辺域での九州南部域の浅発地震活動度に変化が見られた（阿久根市沖や吹上浜付近などで活発化，1974年鹿児島県北部地震（M5.7）の余震活動の静穏化）。そして，その変化はΔCFFで説明が可能であることが示された。（大学）

・群発地震活動があった瀬戸内（燧灘）でGPS機動臨時観測点を設置し，活動に関連する変動，余効変動などを観測した。（地理院）

・ 1998年飛騨山脈中・北部の群発地震（最大地震M5.3）に際して，臨時地震観測点を展開して，地震活動の推移を把握した。（大学）

・ 1999年三重県飯高町の地域に臨時地震観測点を展開して，地震活動の推移を把握した。（大学）

・平成12年６月26日から始まった三宅島における地震活動とマグマ活動は，28日ころから震源が三宅島西方海域に移り，さらに，神津島・新島近海へと移動した。７月１日には神津島東方沖でM6.4，９日にM6.1の地震が発生し，神津島・新島近海で，継続期間，地震規模において我国観測史上最大規模の群発地震活動が発生した。これらの一連の活動は，地下のマグマ活動によって生じた地殻内の応力の集中と再配分の結果と考えられ，気象庁と大学は協力して，衛星回線を利用した観測点を展開し，群発地震の推移を監視した。国土地理院は，伊豆諸島北部にGPS臨時観測点を設置し，活動に関連する変動をモニターした。さらに，大学は，ブイテレメータ式海底地震計による準リアルタイム観測と，自己浮上型海底地震計の繰り返し観測を中心とした観測研究によって，地震活動の把握，海域の地震の深さの時間的変動の把握，群発地震活動域の地殻構造調査，貫入岩体（マグマ）の深度の推定を行った。これらに加え，重力データ，地球電磁気データ，温度データを統合して，三宅島，神津島，新島近海で進行しているマグマ活動と地震活動の実態を解明した。（大学，気象庁，防災科研，水路部，地理院，産総研，海洋科学技術センター）

・ 2000年鳥取県西部地震については稠密観測によって，余震の分布が詳細に調査された。特にこの地域では1989年以来，M5クラスの地震が断続的に発生しており，それらの前駆的地震活動と余震域の関連が調査された。その結果，2000年の地震は前駆的地震活動と同じ付近から破壊が始まり，北西部及び南東部の地震空白域に拡大したことが分かった。また，余震は本震の大きな破壊域の周辺で多数発生していること，北西部においては本震の破壊面と直交あるいは斜行した方向の地震の並びが幾つか存在することなど，震源域の詳細な情報が得られている。さらに，本震の近くのモホ面付近で低周波地震活動が起こっていることも見出されている。（大学）

・鳥取県での比抵抗構造探査の結果，鳥取をほぼ東西に線状分布する地震帯の南端を境界として，地殻浅部の比抵抗構造に極端なコントラストが存在がし，地震発生層の下部には低比抵抗領域が存在することが分かった。このような構造は鳥取県西部地震の震源域内でも見られた。（大学）

・鳥取県西部地震の余震域周辺において臨時のGPS連続観測点を設置して地殻変動を観測し，本震の余効変動と見られる地殻変動を検出した。また，平成1２年度にGPSにより61点の基準点測量（高度基準点測量21点，地域基準点測量40点）を行い，推定される断層周辺で20～30cmの変動が確認された。（地理院）

・群発地震活動があった瀬戸内（燧灘）及び兵庫県北部において臨時のGPS観測点を設置し，地殻変動を調べた。（地理院）

・ 2001年和歌山県龍神村の群発地震活動に際し，臨時地震観測点を展開して，地震活動の推移を把握した。（大学）

・跡津川断層等の活断層地域等において，光波測距儀による繰り返し辺長測量を実施した。跡津川断層では地震を伴わない横ずれ（クリープ）とみられる変動が検出できた。（地理院）

・ 1995年兵庫県南部地震の余震活動が続く地殻活動が活発な地域としての淡路島の野島断層を含む北部地域において，引き続き地磁気・地電流の多点・連続観測を実施し，地磁気・地電流による地殻活動検出手法，人工ノイズの除去手法を開発した。敦賀，今津において，３成分歪計やGPSなどによる総合的地殻変動観測を行い，潮汐，地震波などに対する影響の調査を行った。潮汐や地下水応答などに対する影響を調査し，テクトニックな歪蓄積の評価を行った。また，西南日本の地震活動調査を行った。地磁気・地電流による地殻活動検出手法，人工ノイズの除去手法開発が進捗した。敦賀，今津総合観測関連では，３成分歪計に関して，周期帯の異なる潮汐と地震波に対してほぼ同等の感度（行列）が求められることを明らかにした。地殻内地震帯と第三種地震空白域の抽出を行った。（気象庁）

・ 1999年トルコ・イズミット地震（Ms7.4），1999年台湾・集集地震（Ms7.7），2001年インド西部地震（Ms7.8）では，機動的な地震観測，GPS観測，活断層調査等が実施されて，大地震後の余効的地殻活動の推移が把握された。（大学）

・ 1997年（平成９年）日本海東縁の秋田・山形沖には地震空白域が存在する。この場所の地殻構造の不均質性と海底活断層，地震空白域などの関係を調べるため海底地震計と制御震源を用いた観測を行った。日本海東縁の地震空白域から内陸にかけての海陸をひとつなぎにする構造調査の測線において海陸共同観測を行った。この目標は，日本列島東北地域を横断したP波速度構造を調べることである。得られた結果は，(1)P波速度構造は海的な構造から徐々に陸的な構造に遷移すること，(2)その境界は地形上の海岸線に位置すること，(3)日本海東縁での地震空白域には東西方向について，顕著な不均質性はみられないこと，(4)その場所における海底地震計による微小地震活動の観測結果は，それ以前の気象庁，東北大学によって観測されている震源との顕著な差はないこと，などが分かった。（大学）

・ 1997年度には日向灘，1998年度はトカラ列島から奄美大島にかけての領域で約2か月間の海底地震観測を実施した。（大学）

・ 1998年に中部伊豆小笠原海溝における合同海底地震観測を実施した。（大学）

・三宅島近海の観測により，海底火山のように歪みレートが大きな地域では，海底圧力の長期連続観測によって海底上下変動が検知可能であることを示した。しかし，一般的には海洋変動などの影響を除去する必要があり，海底上下変動観測を実現するためには今後，得られたデータを吟味し，それを機器・手法開発にフィードバックさせて観測を行うというループを繰り返し，機器や手法の改良に努める必要があることも分かった。（大学）

・平成10年５月から７月にかけて， 1998年５月４日石垣島南方沖地震（M7.6）の余震観測を実施した。観測船として長崎海洋気象台の長風丸を用いた。（大学）

・平成10年７月から８月にかけて室戸海盆で海底地震計による自然地震観測を実施した。（大学）

・平成10年11月には琉球大学と合同で，沖縄トラフ南部与那国海底地溝付近で海底地震観測を実施した。観測船として長崎大学の長崎丸を用いた。（大学）

・海底地震計を用い1999年種子島東方沖地震の余震観測を行った。長崎海洋気象台の長風丸により設置は平成11年４月，回収は同７月に行った。京大の自己浮上式海底地震計４台と気象庁の海底地震計２台を震央のやや東寄りに設置した。合わせて気象庁の種子島観測点の連続記録も利用することとした。（大学，気象庁）

・平成12年，海底地震計を用いて西之島東方沖で海底地震計による自然地震観測を実施した。（大学，気象庁）
・平成11年度は，1999年４月20日～1999年７月３日に東シナ海の男女海盆において，16台の自己浮上型海底地震計を用い当該地域の地震活動を調査した。（大学）

・ 2001年には奄美大島近海で海底地震観測を実施した。（大学）

・ 1994年三陸はるか沖地震の震源域における合同海底地震観測（平成12～13年度）により，余震の中にはプレート境界ではなくプレート内部に発生しているグループがあること，これらの地震の中には正断層型の地震も存在していることを明らかにした。（大学）

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（２）観測技術
（2.1）具体的目標
（ア）宇宙技術利用の高度化
（イ）海底計測技術の開発と高度化
(a) 海底設置型傾斜計の実用化を行う。
(b) レーザー干渉計を用いたボアホール海底傾斜計を開発する。
(c) 海底孔内設置型体積歪計の実用化を行う。
(d) 海底観測通信ブイの実用化を行う。
(e) 海底重力・圧力計の実用化を行う。
(f) 音響信号を利用した海底測距計の高度化を図る。
(g) 水深6000mまでの海底で1HzからDC帯域の電場変化と磁場変化を観測可能とする海底電位磁力計を開発する。
(h) 船上－海底間で行う海底測位を，海底局を固定した観測（連続観測）の段階にまで進め，精度・分解能等の検証を行う。
(i) 海面－海底間で行う音響測距技術の実用化を行う。
(j) 音響測距方式以外の海底地殻変動観測手法の開発を行う。
（ウ）地殻深部における計測技術の開発と高度化
(a) ボアホール深部での繰り返し応力測定技術を確立する。
(b) ボアホールを用いた比抵抗不均質構造の時間変化検出技術の開発を行う。
(c) 精密制御震源及び地震計アレイを用いた地震波伝播不均質構造の時間変化検出技術を確立する。特に調和振動を用いた散乱・反射特性の時間変動モニター技術を確立する。
　
（2.2）実施状況
（ア）宇宙技術利用の高度化
・火山噴火や前線接近による大気遅延により，GPSの解析結果に系統的な誤差が生じることを示した。（大学，防災科研，産総研）

・電子基準点等で構成されるGPS連続観測網から得られる大気遅延量をデータベース化し，大気遅延量推定用の準リアルタイム解析システムを完成した。（地理院）

・GPS観測におけるアンテナ位相特性やマルチパスなどの影響を評価し，新しく構築した位相モデルによって解析結果が大きく改善することを示した。また，解析における観測網の組み方による影響を突き止め，誤差を低減する方法を開発した。更に基線解析から海洋潮汐荷重のシグナルをとらえることに成功し，最新の海洋潮汐荷重変形モデルを適用することによって大部分の分潮について補正されることが分かった。また，地殻変動監視用の準リアルタイム解析システムを開発し，平成12年度から東海地域についての３時間毎の解析結果を気象庁に提供している。（地理院）

・干渉SARの大きな誤差要因である鉛直方向の水蒸気変化の補正法と，干渉画像のコヒーレンスを向上させる高精度画像マッチング法を開発した。（地理院）

・航空機SARについて，インターフェロメトリやポラリメトリによる地形変動の定量的な変化や地表状況の把握に関して，基本的な解析手法のめどをつけ，火山観測から基本的なデータ処理までの手法をほぼ確立した。また，VLBI，SLR，GPSの観測座標，速度ベクトル等の比較を行い，整合性を確認した。これらの結果が，国際基準座標系にも寄与するため，システム間の測量結果をIERS（国際地球回転事業）に提供した。（通総研）

・カップリングの比較的短期の時間変化に伴うスローイベントの検知・解析を目指して，高サンプリングGPSの開発を行い観測を開始した。今後，サイレントやスローなイベントが発生した場合，その解明に役立てられると期待される。（大学）

（イ）海底諸観測技術
(a) 海底設置型傾斜計の実用化を行う。
・最少分解能10ナノラジアンの精度を持つ自己浮上式海底傾斜計を開発し，浅い海底でほぼ3－5マイクロラジアンの潮汐変動を計測することができた。現在，温度変化の影響を受けにくい1400ｍ水深の相模湾海底での観測を実施中である。（大学：ほかのプロジェクトとも共同）

(b) レーザー干渉計を用いたボアホール海底傾斜計を開発する。
・レーザー干渉計と光ファイバーリンクを組み合わせ，高温環境下の深層ボアホールでも観測可能な海底傾斜計を開発した。陸上ボアホールにおける水管傾斜計との比較により，潮汐やセイシュなどの周期的信号は水管傾斜計とほぼ一致し，約1000秒より短い周期側の自己ノイズレベルは水管傾斜計よりよいことが確認された。分解能は約0.1ナノラジアンである。現在，海底ボアホールでの観測を容易にするため，半導体光源の開発による一層の省電力化とDSPを用いた信号処理の高速化を進めている。（大学：ほかのプロジェクトとも共同）

(c) 海底孔内設置型体積歪計の実用化を行う。
・海底孔内設置型体積歪計（分解能およそ10-12）は，平成11年の８月，海半球計画と共同して，三陸沖海底に掘削されたボアホール（国際深海掘削計画LEG186による掘削，水深約2500m，海底下約1000mの孔底）に設置された。現在深海潜水艇を利用して観測開始が進められている段階にある。（大学：ほかのプロジェクトとも共同）

(d) 海底観測通信ブイの実用化を行う。
・海底観測を準リアルタイム化するための海底観測通信ブイは，水中音響により海底計測部とリンクし，更に衛星通信を利用して陸とリンクすることによって，海底と陸上との通信を確立するシステムである。開発したシステムは，2000年の神津島近海の大規模群発地震の際に神津島近海に設置されて，活動推移の準リアルタイムモニタリングに活用された。（大学：ほかのプロジェクトとも共同）

(e) 海底重力・圧力計の実用化を行う。
・１マイクロガルの計測精度，10－20マイクロガルの計測再現性を持つ海底重力計を開発した。深海潜水艇を利用して繰り返し観測を行うほか，自己浮上方式による設置回収が可能である。淡路島沿岸等での計測により，数マイクロガル程度の分解能で重力変動計測が可能であることが分かった。また，自己浮上型の海底圧力計を開発した。2000年の神津島近海の大規模群発地震の際には，神津島近海の２点に設置して，地盤の傾斜と考えられる変動を記録した。海底重力と海底圧力を同時に計測することによって，海洋の変動と海底の変動の分離が可能となる。（大学：ほかのプロジェクトとも共同）

(f) 音響信号を利用した海底測距計の高度化を図る。
・海底音響測距計を用いた観測では，1km程度の基線に対してcmレベルの水平歪みの検出が可能であることを明らかにするとともに，東太平洋海膨のような水温の変化が小さい太平洋の海盆底では，1km程度の基線に対してmmオーダーの測距精度が得られることを実証した。（水路部）

(g) 水深6000mまでの海底で1HzからDC帯域の電場変化と磁場変化を観測可能とする海底電位磁力計を開発する。
・海底電位磁力計を用いた観測により，海底において電場0.06マイクロV/m，磁場0.01nTの分解能を持つ高感度の電位磁力計測の手法を確立した。（水路部）

(h) 船上－海底間で行う海底測位を，海底局を固定した観測（連続観測）の段階にまで進め，精度・分解能等の検証を行う。
・海面と海底との間の測距に関して，幾つかの通信手法が用いられているが，いずれもほぼ実用的レベルに達した。（水路部，大学）

・キネマティックGPSによる船の測位をふくめて海底測位の短期間繰り返し精度として5cm程度を達成した。（水路部，大学）

(i) 海面－海底間で行う音響測距技術の実用化を行う。
・実用的な機器開発・整備を行い，海底基準局を設置して，繰り返し観測を実施した。（水路部）

(j) 音響測距方式以外の海底地殻変動観測手法の開発を行う。
・マルチビーム音響測深機を利用した開口合成手法により，海底の変動差を検出する解析手法の研究開発を行い，開口合成手法として，5ピング（発信回数）の信号を用いて７倍の開口長を実現し，送波ファンビームの指向幅を通常の2度から0.3度に向上させた。（水路部）

（ウ）地殻深部における計測技術の開発と高度化
(a) ボアホール深部での繰り返し応力測定技術を確立する。
・防災科研，東濃地震科学研究所，核燃料サイクル機構東濃地科学センターと共同して，深いボアホールにおける実験を行った。インテリジェント型歪み計による深さ300～500mにおける応力測定が可能になった。また，センシング技術の向上を図ったことで，外形40mm程度のインテリジェント回収型歪み計を製作できることが判った。（大学）

(b) ボアホールを用いた比抵抗不均質構造の時間変化検出技術の開発を行う
。・野島断層における注水実験に際して，GPS技術を利用したダイポール・ダイポール法を新たに開発し，断層近傍の比抵抗を精密かつ連続的に測定した。送信に正弦波を用い，送受信ともにGPS時計に同期することにより地下比抵抗測定のSN比を飛躍的に高めることができた。（大学）

・データ処理においてニューラルネット法を用い，VLF帯におけるパルス状の信号(VPS)と雷ノイズ，背景ノイズ等とを識別し，VPSに基づく地震の発生予測の推定確率を向上させ得る可能性が高いことを示した。また，長さ33kmにおよぶ大島－伊東間電話用海底ケーブルを海底アンテナとする方法を開発した。異常電磁界の発生要因が，地殻内の間隙水(地下水)の急激な変動に伴う流動電位現象である可能性を検証するため，可搬型高温超伝導体磁界センサシステムを試作し，磐梯山における野外計測実験を行って連続的なデータ収集に成功した。（産総研）

(c) 精密制御震源及び地震計アレイを用いた地震波伝播不均質構造の時間変化検出技術を確立する。特に調和振動を用いた散乱・反射特性の時間変動モニター技術を確立する。
・各務原に設置したアクロス振動装置により基礎実験を行い，コヒーレント弾性波を用いた地下構造解明のための理論的な波動発生効率を解明した。（大学）

・野島断層において，アクロス振動装置を15か月間連続運転し，P波とS波の速度変動をモニターした。その結果，鳥取県西部地震に伴うS波の遅れと異方性の変化が検出された。（大学）

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