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  1. 地震・津波の知識
  2. コラム
  3. 防災科学技術研究所による地震調査研究と地震防災に関する研究開発

 独立行政法人防災科学技術研究所では、「地震観測データを利用した地殻活動の評価及び予測研究」を通じ、基盤的な地震観測網の安定的な維持・運用を行うとともに関係機関間でのオンライン・リアルタイムデータ流通を実施しています。また、地震災害をはじめとする各種の自然災害のハザード・リスク情報を集約・提供する災害リスク情報プラットフォームの構築、地震調査研究推進本部の地震調査研究の成果を、耐震技術等として社会に適用するための橋渡しとして、実大三次元震動破壊実験施設(E-ディフェンス)を活用した耐震工学研究を推進していきます。


 本プロジェクト研究では、地震調査研究推進本部(以下、地震本部)の観測計画等に基づいて、独立行政法人防災科学技術研究所(以下、防災科研)で整備を進めている地震に関する基盤的調査観測に必要な観測網(高感度地震観測網−Hi-net−、広帯域地震観測網−F-net−、及び強震観測網−K-NET・KiK-net−)の安定的な維持・運用を行うとともに、関係機関間でのオンライン・リアルタイムデータ流通を実施することで、気象庁や自治体等の実施する地震防災・監視業務や、国立大学法人をはじめとする研究機関が実施する各種の教育・研究活動に貢献してきました。また、防災科研自らも、観測網から得られるデータ等を利用して、地殻活動の的確な評価や地震発生予測精度向上に向けた研究を実施しています(図1)。
 これまでに、プレート境界付近で発生する深部低周波微動やそれに同期して発生する短期的スロースリップ、深部超低周波地震等、巨大地震の震源域であるアスペリティの性状解明にとって重要な鍵となる現象を次々と発見してきました。また、内陸の活断層については、地震波速度構造の詳細な解析の結果、断層直下及びその周辺地域に特徴的な速度異常分布のパターンが明らかになってきました。こうした地殻活動や地殻構造に関する知見をさらに深化させるために、人工地震探査や電磁探査などを追加的に実施しており、例えば、深部低周波微動域周辺では、図2に示すように、反射面から推定されるフィリピン海プレートの上面が、微動源の分布する領域の重心を通って
いることなどが明らかになりました。
 平成21年度も、基盤的地震観測網を安定的に維持・運用するとともに、地殻活動に関する詳細な解析を継続することで、観測データ等をシミュレーションによって再現できるようなより精度の高い地殻活動モデルの構築を目指しています。被害地震等、顕著な地震活動が発生した場合には、これまでと同様、地震に関する解析結果等の情報を地震調査委員会に提供すると同時に、インターネットを通じて公開していくこととしています。

 図1 プロジェクト事業全体の概要


  図2 四国西部で実施した人工地震探査の結果
 
測線の位置を図左下の地図中に示す。水色と桃色の破線は、それぞれ反射面から推定されるフィリピン海プレート上面とスラブ内海洋地殻のモホ面である。深部低周波微動の微動源は橙色の点でプロットされている。


 2025年までを視野に入れ、豊かで希望に溢れる日本の未来をどのように実現していくか、そのための研究開発、社会制度の改革、人材の育成等、短期、中長期にわたって取り組むべき政策を示した長期戦略指針「イノベーション25」(平成19年6月1日閣議決定)では、技術革新戦略ロードマップの具体的施策である「社会還元加速プロジェクト」の一つとして、災害情報通信システムの構築が挙げられています。これを受けて、防災科研は、平成20年度より、社会還元加速プロジェクトの一つとして「災害リスク情報プラットフォーム」の研究開発に着手しました。
 「災害リスク情報プラットフォーム」は、地域や企業、国民一人ひとりの防災意識を啓発し、様々な防災行動につなげることにより災害被害の軽減を図るため、地震災害をはじめとする各種の自然災害(火山、地すべり、洪水、雪など)に関するハザード・リスク情報を集約・作成し、最新のWeb技術を用いて、国民一人ひとりを対象とし、わかりやすく説得力のある災害関連情報を提供するための情報基盤を構築しようとするものです。
 地震災害に関しては、地震本部で進められている地震動予測地図の高度化に資する検討を進めており、平成20年度末を目途として、全国版の地震動予測地図の作成を行ってきました。平成21年度は、これら地震ハザード情報をさらに高度化するための検討を実施すると共に、地震ハザードデータに基づいて、全国レベルでの地震リスク評価を実施するとともに、これらの情報を公開・提供するためのシステム開発を行う予定となっています。
また、地域を限定して、詳細な地震ハザード・リスクを評価し、これら情報の利活用に関する実証的な研究にも取り組んでいく予定となっています。
 地震本部における地震調査研究の成果は、災害リスク情報プラットフォームから提供される予定です(図3)。

図3 災害リスク情報プラットフォームの開発


 本プロジェクト研究は、地震本部で進められてきた地震調査研究の成果を、耐震技術等といった形で社会に適用していくための、いわば、橋渡しの役割を担うものであります。これまで主に、「鉄骨造建物」と「橋梁(鉄筋コンクリート橋脚)」を対象とした実験研究を進めてきました。
 鉄骨造建物については、これまでに、現行の一般的な設計による建物や制振機構付きの建物について実大実験を行い、建物レベルでの性能検証および設計等に資するデータを取得してきました。平成21年度には、防災科研と共同研究を進めている米国の耐震工学研
究分野のプロジェクトNEES(George Brown Jr. Network for Earthquake Engineering Simulation)により提案されている新しい耐震技術の検証実験を共同で、加えて、日本側から提案している高い耐震性を持つ建物について実験も行う予定です。
 橋梁の鉄筋コンクリート橋脚(以下、RC橋脚)については、これまで3体の試験体について実大実験を実施してきましたが、平成21年度は、大地震に対しても、地震発生直後から機能が確保され、補修の必要もないダメージフリー橋を究極の目標として技術開発を進めていくため、兵庫県南部地震クラスを上回る大地震を想定した「次世代型RC橋脚」の実大耐震実験を行う予定です。
 なお、これまでの実験映像は、http://www.bosai.go.jp/hyogo/movie.htmlでご覧いただけます。

 この他にも、「新たな地震調査研究の推進について—地震に関する観測、測量、調査及び研究の推進についての総合的かつ基本的な施策—(中間報告)」において「緊急地震速報の高度化については、海溝型地震のみならず、沿岸部や内陸の活断層で発生する地震に対する減災効果も図るべく、現行システムの技術的困難の克服を目指した研究開発等を推進する」とされていることを受けて、過去に防災科研で研究開発を進め、緊急地震速報に採用されたリアルタイム地震情報システムについて、高度化に向けた研究開発を開始します。また、南海地震想定震源域への敷設が想定される次世代地震・津波観測監視システムについて、(独)海洋研究開発機構とともに研究開発に着手します。これらの研究開発はともに、「社会還元加速プロジェクト」に位置づけられています。

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