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2012 Fiscal Year Annual Research Report

クラスタリングモデルに基づいて地震予知手法の改良

Research Project

Project/Area Number 22700299
Research InstitutionThe Institute of Statistical Mathematics

Principal Investigator

庄 建倉  統計数理研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 准教授 (70465920)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords地震予測 / 地震クラスタリング / ETASモデル / GPS / 地震除群法 / 確率利得
Research Abstract

1.GPSで記録された地盤変動率の変化は地震予測のために有用な情報があるかどうかを検証した。地盤変動率変化(MRV)フィルタを使って、ニュージーランド、カリフォルニア州、日本におけるGPS時系列から、短期の信号を抽出した。結果は、GPS信号が大地震によって引き起こされていなく、ポアソンモデルに対して大地震を予測するための2~4の確率利得を与えることを示す。これらの結果は、非カタログ情報は大地震の予測を改善するために、地震カタログデータに基づく確率モデルを拡張するために使用することができる。
2.地震発生の短期的なクラスタリングのETASモデルに基づいて、与えられた時空間ウィンドウで最大地震のマグニチュードの確率分布の計算に関連する理論や手法を提案した。この手法は、日本地域の1926-2009年間の地震活動データに応用した。これは、大地震を持っている可能性が最も高い地域は東北(東北)アークと千島弧に沿って、南海と東海地域よりもはるかに高い確率であることを判断した。
3.複雑な地震活動パターンから有用な物理的信号を抽出するために、ETASモデルと確率除群法に基づいて、常時地震発生率の時間変動の推定手法を開発した。この手法は、中国雲南省で地震を研究するために適用され、2004年スマトラ沖Mwは9.2地震が発生した後に常時地震発生率の急速増加を識別した。このように、カタログ情報に基づいて、他の物理過程の存在の検出方法を提供する。
4.時空間ETASモデルに基づく予測ソフトを開発した。このモデルは、CSEP実験に提出されており、最高のモデルの一つであることが示されている。
5.特に群発地震活動がある地域で地震クラスターを判定するために、新しいCURATE除群法を開発した。以前の除群法とは異なって、この方法は地震と地震間の相互作用に関連した物理的なプロセスについての直接な仮定がなされていない。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 4 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Cumulative Rate Analysis (CURATE): A clustering algorithm for swarm dominated catalogs2013

    • Author(s)
      Jacobs, K. M., E. G. C. Smith, M. K. Savage, and J. Zhuang
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research

      Volume: 1 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1029/2012JB009222

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comprehensive and topical evaluations of earthquake forecasts in terms of number, time, space, and magnitude.2013

    • Author(s)
      Ogata Y., Katsura K., Falcone G., Nanjo K. and Zhuang J.
    • Journal Title

      Bulletin of the Seismological Society of America

      Volume: 103 Pages: -

    • DOI

      10.1785/0120120063

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Predictability study on the aftershock sequence following the 2011 Tohoku-Oki, Japan, earthquake: first results2012

    • Author(s)
      Nanjo, K. Z., Tsuruoka, H., Yokoi, S., Ogata, Y., Falcone, G., Hirata, N., Ishigaki, Y., Jordan, T. H., Kasahara, K., Obara, K., Schorlemmer, D., Shiomi, K. and Zhuang, J.
    • Journal Title

      Geophysical Journal International

      Volume: 191(2) Pages: 653--658

    • DOI

      doi: 10.1111/j.1365-246X.2012.05626.x.

  • [Journal Article] Long-term earthquakeforecasts based on the epidemic-type aftershock sequence (ETAS) model for short-term clustering2012

    • Author(s)
      Zhuang, J.
    • Journal Title

      Research in Geophysics

      Volume: 22, e6.

    • DOI

      doi:10.4081/rg.2012.e8.

  • [Journal Article] Evaluation of the prediction performance of the Annual Cosultation Meeting on Earthquake Tendency by using the gambling score2012

    • Author(s)
      Zhuang, J.-C. and Jiang
    • Journal Title

      Chinese Journal of Geophysics

      Volume: 55 Pages: 1695-1709

    • DOI

      doi:10.6038/j.issn.0001-5733.2012.05.026.

  • [Journal Article] An approach to detect the abnormal seismicity increase in Southwestern China triggered co-seismically by 2004 Sumatra Mw 9.2 earthquake2012

    • Author(s)
      Peng, Y., Zhou S., Zhuang J. and Shi J.
    • Journal Title

      Geophysical Journal International

      Volume: 189 Pages: 1734-1740.

    • DOI

      DOI: 10.1111/j.1365-246X.2012.05456.x.

  • [Journal Article] Implementat ion of Short- and Medium-Term Earthquake Forecasts2012

    • Author(s)
      Console, R., Yamaoka, K., and Zhuang, J
    • Journal Title

      International Journal of Geophysics

      Volume: 2012 Pages: 1-3

    • DOI

      10.1155/2012/217923

  • [Journal Article] Basic models of seismicity: temporal models2012

    • Author(s)
      Zhuang, J., Harte, D, Werner, M.J., Hainzl, S. and Zhou, S.
    • Journal Title

      Community Online Resource for Statistical Seismicity Analysis

      Volume: 1 Pages: 1-42

    • DOI

      10.5078/corssa-79905851

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Estimating the maximum magnitude by using the G-R law, background seismicity, and earthquake clustering structures2013

    • Author(s)
      庄 建倉
    • Organizer
      東京大学地震研究所共同利用研究集会「室内実験と数値実験から探る地震活動の物理」
    • Place of Presentation
      東京大学地震研究所
    • Year and Date
      20130304-20130305
    • Invited
  • [Presentation] Exploratory analysis of earthquake precursory information in GPS measurements2012

    • Author(s)
      ing Wang, Zhuang, J., Kato, T.
    • Organizer
      日本地震学会2012年度秋季大会
    • Place of Presentation
      函館市
    • Year and Date
      20121016-20121019
  • [Presentation] On the criticality of a type of branching processes2012

    • Author(s)
      庄 建倉
    • Organizer
      2012年度統計関連学会連合大会
    • Place of Presentation
      北海道大学高等教育推進機構, 札幌市
    • Year and Date
      20120909-20120912
  • [Presentation] Space-time point-process models for earthquake occurrences:Residual analysis and stochastic reconstruction2012

    • Author(s)
      J. Zhuang
    • Organizer
      NUS seminar
    • Place of Presentation
      National University of Singapore
    • Year and Date
      20120816-20120816
    • Invited
  • [Presentation] On the Criticality of Branching Models for Earthquake Occurrences2012

    • Author(s)
      Zhuang, J.*, Harte, D. and Werner, M.
    • Organizer
      2012 AOGS - AGU (WPGM) Joint Assembly
    • Place of Presentation
      National University of Singapore
    • Year and Date
      20120812-20120817
  • [Presentation] Semiparametric estimation for modulated renewal processes2012

    • Author(s)
      Siew, H-Y. and Zhuang, J.
    • Organizer
      2012 AOGS - AGU (WPGM) Joint Assembly
    • Place of Presentation
      Resorts World Convention Centre, Singapore
    • Year and Date
      20120812-20120817
  • [Presentation] Long-term earthquake forecasts based on short-term earthquake clustering models2012

    • Author(s)
      庄 建倉
    • Organizer
      東京大学地震研究所第3回研究集会「地震活動の評価に基づく地震発生予測システム - 東北地方太平洋沖地震前後の地震発生予測-」
    • Place of Presentation
      東京大学地震研究所
    • Year and Date
      20120712-20120713
    • Invited
  • [Presentation] First- and second-order residual analysis of spatiotemporal point processes and applications in model evaluation2012

    • Author(s)
      庄 建倉
    • Organizer
      The 2nd Institute of Mathematical Statistics Asia Pacific Rim Meeting
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場, つくば市
    • Year and Date
      20120702-20120704
  • [Presentation] Scoring annual earthquake predictions in China2012

    • Author(s)
      Zhuang J.
    • Organizer
      SCEC CSEP Workshop: Final Evaluation of the Regional Earthquake Likelihood Models (RELM) Experiment and the Future of Earthquake Forecasting
    • Place of Presentation
      Rancho Las Palmas Resort, Rancho Mirage, CA, アメリカ合衆国
    • Year and Date
      20120606-20120607
    • Invited
  • [Presentation] 短期クラスタリングのETASモデルに基づく長期地震予測2012

    • Author(s)
      庄 建倉
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場, 千葉市
    • Year and Date
      20120520-20120525
  • [Presentation] Testing significance of earthquake precursors against earthquake clustering models2012

    • Author(s)
      庄建倉
    • Organizer
      日本地震学会2012年度秋季大会
    • Place of Presentation
      函館市
    • Year and Date
      2012-10-19
  • [Book] Statistical modeling of earthquake occurrences based on external geophysical observations: with an illustrative application to the ultra-low frequency ground electric signals observed in the Beijing region. In Imaging, Modeling and Assimilation in Seismology - Volume II, edited by Li Y.2013

    • Author(s)
      Zhuang J., Ogata Y., Vere-Jones D., Ma L., and Guan H.
    • Total Pages
      -
    • Publisher
      De Gruyter
  • [Remarks] リ ス ク 解 析 戦 略 研 究 セ ン タ ー 地震予測解析プロジェクト

    • URL

      http://www.ism.ac.jp/~ogata/Ssg/ssg.html

URL: 

Published: 2014-07-24  

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