2018 Fiscal Year Research-status Report
Unified geodetic approach towards detectino of aseismic crustal deformation
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17K05622
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
高田 陽一郎 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (80466458)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | InSAR / 台湾 / GNSS / 水準測量 / テクトニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
台湾南西部で2016年に発生したMeinong地震の余効変動を高い空間分解能で把握するために，昨年度用いたALOSおよびALOS-2よりも波長の短いSentinenl-1のデータを用いてInSAR解析を行った．しかし，複数の干渉画像を作成することはできたものの，コヒーレンスの低下に起因する位相アンラップエラーが頻発し，有意な地殻変動シグナルを得ることはできなかった．
昨年度ALOSおよびALOS-2データのInSAR解析（およびGNSSデータによるノイズ除去）を通じて検出した台湾南西部におけるmud dipairの急激な隆起について，その駆動メカニズムを数値シミュレーションにより定量的に考察した．台湾のような広域圧縮場で成長するmud diapirは褶曲発達の一形態として物理的にモデル化することができる．媒質を2層構造で表現し，表層をべき乗クリープに従い応力指数が極めて大きな粘性流体，泥の層（基盤層）をニュートン流体として褶曲の発達速度を計算した．この地域の褶曲は周期的なものではなく孤立しているため，周期関数の重ね合わせによりガウス分布型の初期擾乱を作り，その発達速度を計算した．泥は表層の岩石よりも密度が高いという報告が近年なされているが，それでも一定の条件下においてmud diapirは安定的に成長することを明らかにした．
台湾東部衝突境界付近においてALOSおよびALOS-2のSARデータを用いてInSAR解析を行った．その解析結果からDEMを用いて標高依存成分を除去し，GNSS速度場を用いてさらに長波長のノイズを除去した．その結果，台東縦谷のクリープ運動と海岸山脈の定常的な内部変形の双方について，変形の空間的な不均質性を見出した．今後一層のノイズ軽減を図る．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ALOS，ALOS-2，JERS全てのL-band衛星に加えて，C-bandのSentinel-1をも用いてSARデータの有用性と限界を確かめることができた．Sentinel-1は波長が短い分だけ地表変位に対する感度は高いが，植生だけではなく，おそらく地表の状態（水分？）によって都市域でも干渉性が大きく劣化することがあった．Sentinel-1を東南アジアの地震後変動に適用した試みはまだ少ないため，これは有用な情報である．
台湾の研究者との議論も続いており，2019年6月に台湾の花蓮で開催されるワークショップで成果を発表することとなった．また，GNSSおよび水準測量データの提供は既に2018年度後半まで受けており，これからも継続して提供を受けられる状況である．したがって，ALOS-2およびSentinel-1のInSAR画像を補正する準備は整っている．
さらに，褶曲発達の数値シミュレーションを行い，具体的な成果を得ることができた点が今年度の大きな進捗である．特に，非周期的な褶曲の発達過程を調べ，実際の褶曲発達を論じた事例は少ないため，学問的な価値が高い．また，台湾南西沖の周期的な褶曲発達についても予察的な計算結果を得ることができた．これらの成果については現在論文を執筆中である．
水準測量データをInSAR画像の補正に用いる作業は既に進めているが，年度内に学会発表にこぎつけることができなかったため，この点では遅れている．
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| Strategy for Future Research Activity |
台湾南西部ではMeinong地震の地震後変動が続いているため，ALOS-2が撮像する最新のSAR画像を用いて干渉解析を行い，余効変動の時間的な推移を調べる．このデータに対してSplit-band法を用いて電離層擾乱の影響を除去し，さらにGNSSデータと水準測量データを用いて長波長ノイズを除去する．また，山間部ではDEMを用いて位相の標高依存性を補正する．また台東縦谷・海岸山脈を始めとする台湾島全域で同様の解析を行う．特に，海岸山脈内部の変位勾配の不均質については地質構造のデータとも十分照合し，発達史にも拘束を与えることを目指す．
さらに，ヒマラヤや中国南西部などGNSS観測網が揃いつつある地域でも解析を行い，InSARを併用することにより変位勾配の不均質性を高い解像度で検出することを目指す．この際に，一つのSAR画像内にGNSSや水準測量の観測点が入らない（観測点密度が低いため）可能性があるため，まずScanSARデータを積極的に活用する．ALOSのScanSARデータはBurst Overlap率が低いことが多いため，どの程度の干渉画像を得られるかは，やってみるまで分からない．一方でALOS-2のScanSARデータはほぼ全てBurst Overlap率が十分高いので，問題は少ないと思われる．
いずれの場合においても，SBAS法に基づく時系列解析を積極的に用いる．
以上の成果について国内外の学会で積極的に発表し，国際査読誌への投稿を行う（特に褶曲発達の数値シミュレーションについては可能な限り早く投稿する）．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が発生しており，その金額は想定の範囲内である．次年度使用額が生じた主な原因は，新規ワークステーションの購入が遅れていることである．現在，本研究課題に使用しているワークステーションのハードディスク占有率は定常的に90%を越えており，ただちに新規購入が必要な状況である．新しいワークステーションの購入に向けて手続きを急いでいる．ALOS-2のScanSARデータ（台湾地域）は1シーンあたり100GBを超えることが多いため，高速かつ大容量（従って比較的高価なもの）のマシンを購入する．
今年度は最終年度であるため，何よりも論文の執筆・投稿を最優先とする．そのため，投稿料や英文校閲料に費用を多く割くこととなる．また，国内外の学会での発表を積極的に行うため，旅費も昨年度より多くなる．6月に台湾（花蓮）で行われるワークショップのように当初予定していなかった案件も発生したため，旅費の支出は当初予想をやや超えるであろう．
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| Remarks |
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